JP2013165256A - Laser beam control device and extreme ultraviolet light generation device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、レーザビーム制御装置及び極端紫外光生成装置に関する。 The present disclosure relates to a laser beam control device and an extreme ultraviolet light generation device.
近年、半導体プロセスの微細化に伴って、半導体プロセスの光リソグラフィにおける転写パターンの微細化が急速に進展している。次世代においては、70nm〜45nmの微細加工、さらには32nm以下の微細加工が要求されるようになる。このため、例えば32nm以下の微細加工の要求に応えるべく、波長13nm程度の極端紫外(EUV)光を生成するための装置と縮小投影反射光学系とを組み合わせた露光装置の開発が期待されている。 In recent years, along with miniaturization of semiconductor processes, miniaturization of transfer patterns in optical lithography of semiconductor processes has been rapidly progressing. In the next generation, fine processing of 70 nm to 45 nm, and further fine processing of 32 nm or less will be required. Therefore, for example, in order to meet the demand for fine processing of 32 nm or less, development of an exposure apparatus combining an apparatus for generating extreme ultraviolet (EUV) light with a wavelength of about 13 nm and a reduced projection reflection optical system is expected. .
EUV光生成装置としては、ターゲット物質にレーザビームを照射することによって生成されるプラズマが用いられるLPP(Laser Produced Plasma)式の装置と、放電によって生成されるプラズマが用いられるDPP(Discharge Produced Plasma)式の装置と、シンクロトロン放射光が用いられるSR(Synchrotron Radiation)式の装置との3種類の装置が提案されている。 As the EUV light generation apparatus, an LPP (Laser Produced Plasma) type apparatus in which plasma generated by irradiating a target material with a laser beam is used, and a DPP (Discharge Produced Plasma) in which plasma generated by discharge is used. Three types of devices have been proposed: a device of the type and an SR (Synchrotron Radiation) type device using synchrotron radiation.
本開示の1つの観点に係るレーザビーム制御装置は、レーザ装置から出力されたレーザビームの波面を調節するように構成された第1の波面調節器と、第1の波面調節器から出力されたレーザビームを伝送するように構成されたビーム伝送器と、ビーム伝送器から出力されたレーザビームの波面を調節するように構成された第2の波面調節器と、第2の波面調節器から出力されたレーザビームの一部を受光するように構成され、およびその受光した光の検出値を出力するように構成されたビームモニタと、検出値を入力して第1及び第2の波面調節器を制御するように構成されたコントローラと、を備えてもよい。 A laser beam control device according to an aspect of the present disclosure includes a first wavefront tuner configured to adjust a wavefront of a laser beam output from the laser device, and an output from the first wavefront tuner. A beam transmitter configured to transmit a laser beam, a second wavefront adjuster configured to adjust a wavefront of the laser beam output from the beam transmitter, and an output from the second wavefront adjuster A beam monitor configured to receive a portion of the received laser beam and configured to output a detection value of the received light; and first and second wavefront modulators for inputting the detection value And a controller configured to control.
本開示の他の1つの観点に係る極端紫外光生成装置は、レーザ装置から出力されたレーザビームの波面を調節するように構成された第1の波面調節器と、第1の波面調節器から出力されたレーザビームを伝送するように構成されたビーム伝送器と、ビーム伝送器から出力されたレーザビームの波面を調節するように構成された第2の波面調節器と、第2の波面調節器から出力されたレーザビームの一部を受光するように構成され、およびその受光した光の検出値を出力するように構成されたビームモニタと、検出値を入力して第1及び第2の波面調節器を制御するように構成されたコントローラとを備えるレーザビーム制御装置と、レーザビーム制御装置から出力されるレーザビームを内部に導入する位置に入射口が設けられたチャンバと、チャンバに設けられ、チャンバ内の所定の領域にターゲット物質を供給するターゲット供給部と、レーザビームを上記所定の領域で集光させるレーザ集光光学系と、を備えてもよい。 An extreme ultraviolet light generation device according to another aspect of the present disclosure includes a first wavefront adjuster configured to adjust a wavefront of a laser beam output from a laser device, and a first wavefront adjuster. A beam transmitter configured to transmit the output laser beam; a second wavefront adjuster configured to adjust a wavefront of the laser beam output from the beam transmitter; and a second wavefront adjustment A beam monitor configured to receive a part of the laser beam output from the detector, and configured to output a detection value of the received light; A laser beam control device comprising a controller configured to control the wavefront adjuster, a chamber provided with an entrance at a position for introducing a laser beam output from the laser beam control device, Provided Yanba may comprise a target supply unit for supplying a target material to a predetermined region of the chamber, a laser beam focusing optics for focusing the laser beam in the predetermined region.
本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
<内容>
1.概要
2.極端紫外光生成システムの全体説明
2.1 構成
2.2 動作
3.波面調節器を含むEUV光生成システム(第1の実施形態)
3.1 構成
3.2 原理
3.3 動作
3.3.1 メインフロー
3.3.2 第1の波面調節器の制御(S100の詳細)
3.3.3 第2の波面調節器の制御(S200の詳細)
3.4 ビームモニタの例
3.4.1 2つの異なる位置におけるビーム幅の検出
3.4.2 ビーム幅とスポット幅の検出
3.4.3 シャックハルトマン波面センサの使用
3.5 波面調節器の例
3.5.1 凸面ミラーと凹面ミラーとの組合せ
3.5.2 凹面ミラーと凸面ミラーとの組合せ
3.5.3 2枚の軸外放物面凹面ミラーの組合せ
3.5.4 軸外放物面凸面ミラーと軸外放物面凹面ミラーとの組合せ
3.5.5 VRWMの利用
3.5.6 デフォーマブルミラーの利用
4.ガイドレーザを含むEUV光生成システム(第2の実施形態)
4.1 構成
4.2 ビームモニタの例
4.2.1 2つの異なる位置におけるビーム幅の検出
4.2.2 ビーム幅とスポット幅の検出
4.2.3 シャックハルトマン波面センサの使用
4.3 動作
4.4 レーザ増幅器の配置
5.ガイドレーザビームの波面をレーザビームの波面に一致させるEUV光生成システム(第3の実施形態)
5.1 構成
5.2 動作
6.レーザビームの波面をガイドレーザビームの波面に一致させるEUV光生成システム(第4の実施形態)
7.レーザビームの波面とガイドレーザビームの波面とを調節するEUV光生成システム(第5の実施形態)
8.プリパルスレーザが用いられるEUV光生成システム(第6の実施形態)
9.コントローラの構成
<Contents>
1.
3.1 Configuration 3.2 Principle 3.3 Operation 3.3.1 Main Flow 3.3.2 Control of First Wavefront Tuner (Details of S100)
3.3.3 Control of second wavefront adjuster (details of S200)
3.4 Examples of beam monitors 3.4.1 Detection of beam width at two different positions 3.4.2 Detection of beam width and spot width 3.4.3 Use of Shack-Hartmann wavefront sensor 3.5 Wavefront adjuster 3.5.1 Combination of convex mirror and concave mirror 3.5.2 Combination of concave mirror and convex mirror 3.5.3 Combination of two off-axis parabolic concave mirrors 3.5.4 Combination of off-axis paraboloid convex mirror and off-axis paraboloid concave mirror 3.55.5 Use of VRWM 3.5.6 Use of deformable mirror EUV light generation system including a guide laser (second embodiment)
4.1 Configuration 4.2 Examples of beam monitors 4.2.1 Beam width detection at two different locations 4.2.2 Beam width and spot width detection 4.2.3 Use of Shack-
5.1 Configuration 5.2 Operation 6. EUV light generation system that matches the wavefront of the laser beam with the wavefront of the guide laser beam (fourth embodiment)
7). EUV light generation system for adjusting the wavefront of a laser beam and the wavefront of a guide laser beam (fifth embodiment)
8). EUV light generation system using a pre-pulse laser (sixth embodiment)
9. Controller configuration
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. Embodiment described below shows some examples of this indication, and does not limit the contents of this indication. In addition, all the configurations and operations described in the embodiments are not necessarily essential as the configurations and operations of the present disclosure. In addition, the same referential mark is attached | subjected to the same component and the overlapping description is abbreviate | omitted.
1.概要
LPP式のEUV光生成装置では、レーザ装置から出力されるレーザビームを、チャンバ内のターゲット物質に集光して照射することにより、ターゲット物質をプラズマ化してもよい。プラズマからは、EUV光を含む光が放射されてもよい。放射されたEUV光は、チャンバ内に配置されたEUV集光ミラーによって集光され、露光装置等の外部装置に出力されてもよい。
1. Outline In the LPP type EUV light generation apparatus, the target material may be converted into plasma by condensing and irradiating the laser beam output from the laser device onto the target material in the chamber. Light including EUV light may be emitted from the plasma. The emitted EUV light may be collected by an EUV collector mirror disposed in the chamber and output to an external apparatus such as an exposure apparatus.
レーザ装置からチャンバ内に至るレーザ光路に配置されたミラー等を含むビーム伝送器は、レーザビームのエネルギーによって加熱されて変形する場合がある。その結果、レーザビームの波面が変形する場合がある。その場合、チャンバ内でターゲット物質に照射されるレーザビームの集光径や集光位置が変動し、EUV光の出力が不安定となり得る。 A beam transmitter including a mirror or the like disposed in a laser beam path from the laser device to the chamber may be heated and deformed by the energy of the laser beam. As a result, the wavefront of the laser beam may be deformed. In that case, the condensing diameter and condensing position of the laser beam irradiated to the target material in the chamber may fluctuate, and the output of EUV light may become unstable.
本開示の1つの観点によれば、ビーム伝送器の前段及び後段に波面調節器を配置し、後段の波面調節器から出力されたレーザビームを検出して、これらの波面調節器を制御してもよい。 According to one aspect of the present disclosure, a wavefront adjuster is disposed at a front stage and a rear stage of a beam transmitter, a laser beam output from the latter wavefront conditioner is detected, and these wavefront adjusters are controlled. Also good.
2.極端紫外光生成システムの全体説明
2.1 構成
図1に、例示的なLPP式のEUV光生成システムの構成を概略的に示す。EUV光生成装置1は、少なくとも1つのレーザ装置3と共に用いられてもよい。本願においては、EUV光生成装置1及びレーザ装置3を含むシステムを、EUV光生成システム11と称する。図1に示し、かつ、以下に詳細に説明するように、EUV光生成装置1は、チャンバ2及びターゲット供給装置26を含んでもよい。チャンバ2は、密閉可能であってもよい。ターゲット供給装置26は、例えば、チャンバ2の壁を貫通するように取り付けられてもよい。ターゲット供給装置26から供給されるターゲット物質の材料は、スズ、テルビウム、ガドリニウム、リチウム、キセノン、又は、それらの内のいずれか2つ以上の組合せを含んでもよいが、これらに限定されない。
2. 2. General Description of Extreme Ultraviolet Light Generation System 2.1 Configuration FIG. 1 schematically shows a configuration of an exemplary LPP type EUV light generation system. The EUV
チャンバ2の壁には、少なくとも1つの貫通孔が設けられてもよい。その貫通孔には、ウインドウ21が設けられてもよく、ウインドウ21をレーザビーム32が透過してもよい。チャンバ2の内部には、例えば、回転楕円面形状の反射面を有するEUV集光ミラー23が配置されてもよい。EUV集光ミラー23は、第1及び第2の焦点を有し得る。EUV集光ミラー23の表面には、例えば、モリブデンとシリコンとが交互に積層された多層反射膜が形成されてもよい。EUV集光ミラー23は、例えば、その第1の焦点が、プラズマ生成領域25に位置し、その第2の焦点が、中間集光点(IF)292に位置するように配置されるのが好ましい。EUV集光ミラー23の中央部には、レーザビーム33を通過させるための貫通孔24が設けられてもよい。
The wall of the
EUV光生成装置1は、EUV光生成制御装置5及びターゲットセンサ4をさらに含んでもよい。ターゲットセンサ4は、撮像機能を有してもよく、ターゲットの存在、軌道、位置、速度等を検出してもよい。
The EUV
さらに、EUV光生成装置1は、チャンバ2の内部と露光装置6の内部とを連通させる接続部29を含んでもよい。接続部29内部には、アパーチャが形成された壁291が設けられてもよい。壁291は、そのアパーチャがEUV集光ミラー23の第2の焦点に位置するように配置されるのが好ましい。
Further, the EUV
さらに、EUV光生成装置1は、レーザ光進行方向制御装置34、レーザ光集光ミラー22、ターゲット27を回収するためのターゲット回収部28等を含んでもよい。レーザ光進行方向制御装置34は、レーザビームの進行方向を規定するための光学系と、この光学系の配置、姿勢等を調節するためのアクチュエータとを備えてもよい。
Further, the EUV
2.2 動作
図1を参照に、レーザ装置3から出力されたレーザビーム31は、レーザ光進行方向制御装置34を経て、レーザビーム32としてウインドウ21を透過して、チャンバ2内に入射してもよい。レーザビーム32は、少なくとも1つのレーザ光路に沿ってチャンバ2内に進み、レーザ光集光ミラー22で反射されて、レーザビーム33として少なくとも1つのターゲット27に照射されてもよい。
2.2 Operation Referring to FIG. 1, the
ターゲット供給装置26は、ターゲット27をチャンバ2内のプラズマ生成領域25に向けて出力するよう構成されてもよい。ターゲット27には、レーザビーム33に含まれる少なくとも1つのパルスが照射されてもよい。レーザビーム33が照射されたターゲット27はプラズマ化し、そのプラズマから放射光251が放射され得る。放射光251に含まれるEUV光252は、EUV集光ミラー23によって選択的に反射されてもよい。EUV集光ミラー23によって反射されたEUV光252は、中間集光点292を通って露光装置6に出力されてもよい。なお、1つのターゲット27に、レーザビーム33に含まれる複数のパルスが照射されてもよい。
The
EUV光生成制御装置5は、EUV光生成システム11全体の制御を統括するよう構成されてもよい。EUV光生成制御装置5は、ターゲットセンサ4によって撮像されたターゲット27のイメージデータ等を処理してもよい。また、EUV光生成制御装置5は、例えば、ターゲット27を出力するタイミング、ターゲット27の出力方向等を制御するよう構成されてもよい。さらに、EUV光生成制御装置5は、例えば、レーザ装置3の発振タイミング、レーザビーム32の進行方向、レーザビーム33の集光位置等を制御するよう構成されてもよい。上述の様々な制御は単なる例示に過ぎず、必要に応じて他の制御が追加されてもよい。
The EUV
3.波面調節器を含むEUV光生成システム(第1の実施形態)
3.1 構成
図2は、第1の実施形態に係るEUV光生成システムの一部断面図である。第1の実施形態においては、チャンバ2がクリーンルームフロアに配置され、レーザ装置3がサブファブフロアに配置されてもよい。サブファブフロアはクリーンルームフロアの階下に位置してもよい。レーザ装置3からチャンバ2内に供給されるレーザビームの進行方向を制御するためのレーザ光進行方向制御装置34は、クリーンルームフロアとサブファブフロアとにまたがって配置されてもよい。レーザ装置3は、図示しない固定装置により筐体310内部に固定されていてもよい。筐体310は3個のエアサスペンション320によってサブファブフロアの床上に設置されていてもよい。エアサスペンション320が3個の場合、図2の左側のエアサスペンション320は筐体310の奥行き方向のほぼ中央部にあってもよい。また、図2の右側のエアサスペンション320においては筐体310の奥側のエアサスペンション320が手前側のエアサスペンション320の陰に隠れている。エアサスペンション320の個数を3としたのは、光学機器の支持方法として公知の3点支持を例示したものであり、3点支持が必須ということを意図してはいない。エアサスペンション320を他の振動低減装置に置き換えてもよい。
3. EUV light generation system including a wavefront tuner (first embodiment)
3.1 Configuration FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the EUV light generation system according to the first embodiment. In the first embodiment, the
サブファブフロアにおいて、レーザ光進行方向制御装置34は、第1の波面調節器81を含んでもよい。第1の波面調節器81は、複数のミラー又は複数のレンズを含んでもよい。あるいは、少なくとも1つのミラーと少なくとも1つのレンズとの組合せを含んでもよい。第1の波面調節器81は、レーザ装置3から出力されたレーザビームの光路に配置されていてもよい。
In the subfab floor, the laser beam traveling
サブファブフロアとクリーンルームフロアとにまたがる領域において、レーザ光進行方向制御装置34は、ビーム伝送器50を含んでもよい。ビーム伝送器50は、中空の光路管500を含み、光路管500内は真空でもよく、光路管500内には乾燥空気又は不活性ガス等が導入されてもよい。光路管500内に乾燥空気又は不活性ガス等が導入される場合、それらの気体は真空に近い低圧であってもよい。ビーム伝送器50は、サブファブフロアにおいて第1の波面調節器81から出力されたレーザビームを、クリーンルームフロアに導いてもよい。ビーム伝送器50は、複数の高反射ミラー51を含んでもよい。複数の高反射ミラー51は、複数のミラーホルダ511にそれぞれ支持されてもよい。
In a region extending between the sub-fab floor and the clean room floor, the laser beam traveling
クリーンルームフロアにおいて、チャンバ2は、チャンバ基準部材10上に固定されてもよい。チャンバ基準部材10は、設置機構9によってクリーンルームフロアの床上に固定されてもよい。設置機構9は光学機器の3点支持構造として広く知られている構造を有してもよい。チャンバ基準部材10は、レーザ光進行方向制御装置34の一部を構成する光学素子群を有してもよい。
In the clean room floor, the
クリーンルームフロアにおいて、レーザ光進行方向制御装置34は、第2の波面調節器82と、光検出部55と、コントローラ58と、高反射ミラー59及び61とを含んでもよい。光検出部55と高反射ミラー59及び61とは、チャンバ基準部材10内に配置されてもよい。
In the clean room floor, the laser beam traveling
第2の波面調節器82は、複数のミラー又は複数のレンズを含んでもよい。あるいは、少なくとも1つのミラーと少なくとも1つのレンズとの組合せを含んでもよい。第2の波面調節器82は、ビーム伝送器50によってクリーンルームフロアに伝播されたレーザビームの光路に配置されていてもよい。
The
高反射ミラー59は、第2の波面調節器82から出力されたレーザビームを、光検出部55に向けて反射してもよい。
光検出部55は、ビームスプリッタ56と、第1のビームモニタ57とを含んでもよい。ビームスプリッタ56は、高反射ミラー59で反射されたレーザビームを高い透過率で高反射ミラー61に向けて透過させるとともに、高反射ミラー59で反射されたレーザビームの一部をサンプル光として第1のビームモニタ57に向けて反射してもよい。第1のビームモニタ57は、そのサンプル光が入射する受光面を有してもよい。第1のビームモニタ57は、受光面におけるサンプル光のビーム幅と、波面に関するパラメータと、を算出するための検出値をコントローラ58へ出力するよう構成されてもよい。波面に関するパラメータの例は後述するようにビームダイバージェンス等である。
The
The
コントローラ58は、第1のビームモニタ57から出力される検出値に基づいて、サンプル光のビーム幅と波面に関するパラメータとを算出してもよい。コントローラ58は、上記パラメータ値を利用して、予め定めた範囲内のビーム幅及び波面を有するレーザビームのサンプル光が第1のビームモニタ57の受光面に入射するように、第1及び第2の波面調節器81及び82をフィードバック制御してもよい。制御の具体例は図3A乃至図11Bを用いて後述する。
The
高反射ミラー61は、ビームスプリッタ56を透過したレーザビームを、ミラー収納容器60内に向けて反射してもよい。ミラー収納容器60には、ウインドウ66が設けられてもよく、高反射ミラー61において反射されたレーザビームがウインドウ66を高い透過率で透過してもよい。ウインドウ66を透過したレーザビームは、平面ミラー62において高い反射率で反射され、レーザ光集光ミラー220において高い反射率で反射されて、プラズマ生成領域25に供給されるターゲットに集光されてもよい。ターゲットは、レーザビームに照射されることによってプラズマ化し、このプラズマからEUV光を含む放射光が放射され得る。
The
3.2 原理
図3A及び図3Bは、波面調節器の機能を説明するための図である。第1及び第2の波面調節器81及び82は、レーザビームの波面を調節する光学素子であってもよい。図3Aにおいては、第1又は第2の波面調節器81又は82が、平面状の波面を有するレーザビーム(平面波)を、進行方向の前方が凹面となるような波面を有するレーザビームに変化させている。図3Bにおいては、第1又は第2の波面調節器81又は82が、平面状の波面を有するレーザビーム(平面波)を、進行方向の前方が凸面となるような波面を有するレーザビームに変化させている。
3.2 Principle FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining the function of the wavefront adjuster. The first and
すなわち、第1及び第2の波面調節器81及び82は、レーザビームの波面を図3Aに示すように変化させることも、図3Bに示すように変化させることも可能な光学素子であってもよい。また、第1及び第2の波面調節器81及び82は、所定範囲における任意の曲率を有する波面を、所定範囲における他の任意の曲率を有する波面に変化させることが可能であってもよい。
That is, the first and
波面調節器が焦点距離Fを有する場合において、波面調節器のフォーカルパワーPは、以下の式で表され得る。
P=1/F
Fが正の値を有する場合は、平面波が、波面調節器の主点(principal point)から前方への距離がFである位置において集光されるような波面を有するレーザビームに変換され得る(図3A参照)。
Fが負の値を有する場合は、平面波が、波面調節器の主点から後方への距離がFである位置の点光源から生成された光の波面と同等の波面を有するレーザビームに変換され得る(図3B参照)。
When the wavefront adjuster has a focal length F, the focal power P of the wavefront adjuster can be expressed by the following equation.
P = 1 / F
If F has a positive value, a plane wave can be converted into a laser beam with a wavefront that is focused at a position where the forward distance from the principal point of the wavefront tuner is F ( (See FIG. 3A).
When F has a negative value, the plane wave is converted into a laser beam having a wavefront equivalent to the wavefront of the light generated from the point light source at a position where the distance from the principal point of the wavefront adjuster to the rear is F. (See FIG. 3B).
図4A〜図4Cは、第1及び第2の波面調節器81および82による波面調節の動作原理を説明するための図である。レーザ装置3から出力されたレーザビームは、ビーム伝送器50を通ってチャンバ2内に入射してもよい。ビーム伝送器50の入力端から出力端までの光路の長さは数十メートルに達してもよく、ビーム伝送器50は複数の高反射ミラー51を含んでもよい。
4A to 4C are diagrams for explaining the principle of operation of wavefront adjustment by the first and
これらの高反射ミラー51がレーザビームのエネルギーによって加熱されて変形すると、ビーム伝送器50の入力端から出力端までの光路において波面の歪みが蓄積される場合がある。例えば、低熱負荷時にはレーザビームが図4Aに破線で示す光路及び波面を有していても、高熱負荷時にはレーザビームが図4Aに実線で示す光路及び波面を有するように変化する場合がある。このように、波面が変化するとレーザビームの進行に伴ってビーム幅も変化し得る。
When these highly
そこで、図4Bに示すように、コントローラ58は、第1のビームモニタ57の受光面におけるビーム幅の検出値に基づいて、第1の波面調節器81を制御することにより、第1のビームモニタ57の受光面におけるビーム幅を所望の値に調節してもよい。
Therefore, as shown in FIG. 4B, the
さらに、図4Cに示すように、コントローラ58は、第1のビームモニタ57の受光面における波面に関するパラメータの検出値に基づいて、第2の波面調節器82を制御することにより、第1のビームモニタ57の受光面における波面に関するパラメータを所望の値に調節してもよい。
Further, as shown in FIG. 4C, the
このようにして、第1のビームモニタ57の受光面におけるビーム幅と波面に関するパラメータとが所望の値に調節されてもよい。これによれば、ビーム伝送器50において生じた波面の歪みだけでなく、ビーム伝送器50より上流側の光路において生じた波面の歪みも調節し得る。なお、ビーム伝送器50と第2の波面調節器82との間の光路に、ビーム幅を検出するための第2のビームモニタ(図示せず)を配置してもよい。すなわち、第1のビームモニタ57の検出値に基づいて波面に関するパラメータを算出し、第2のビームモニタの検出値に基づいてビーム幅を算出してもよい。
In this way, the beam width on the light receiving surface of the
3.3 動作
3.3.1 メインフロー
図5は、第1の実施形態におけるコントローラの動作を示すフローチャートである。コントローラ58は、所望のビーム幅及び波面を有するレーザビームのサンプル光が第1のビームモニタ57の受光面に入射するように、以下のように第1及び第2の波面調節器81及び82を制御してもよい。
3.3 Operation 3.3.1 Main Flow FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the controller in the first embodiment. The
まず、コントローラ58は、第1のビームモニタ57の検出値に基づいてレーザビームのビーム幅を算出し、その算出結果に基づいて第1の波面調節器81を制御してもよい(S100)。次に、コントローラ58は、第1のビームモニタ57の検出値に基づいてレーザビームの波面に関するパラメータを算出し、その算出結果に基づいて第2の波面調節器82を制御してもよい(S200)。
First, the
その後、コントローラ58は、EUV光生成制御装置5から信号を受信することにより、本フローチャートによる制御を中止するか否かを判定してもよい(S300)。EUV光生成制御装置5から制御中止を示す信号を受信した場合(S300:YES)、制御を中止してもよい。制御中止を示す信号を受信していない場合(S300:NO)、上述のS100に戻って第1の波面調節器81を制御してもよい。
Thereafter, the
3.3.2 第1の波面調節器の制御(S100の詳細)
図6Aは、図5に示す第1の波面調節器を制御する処理を示すフローチャートである。図6Aに示される処理は、図5に示すS100のサブルーチンとして、コントローラ58によって行われてもよい。
3.3.2 Control of first wavefront adjuster (details of S100)
FIG. 6A is a flowchart showing a process for controlling the first wavefront adjuster shown in FIG. 5. The process shown in FIG. 6A may be performed by the
まず、コントローラ58は、EUV光生成制御装置5から出力される信号を受信し、レーザ装置3からレーザビームが出力されたか否かを判定してもよい(S110)。レーザビームが出力されていない場合(S110:NO)、レーザビームが出力されるまで待機してもよい。レーザビームが出力された場合(S110:YES)、処理をS120に進めてもよい。
First, the
S120において、コントローラ58は、第1のビームモニタ57から出力された検出値に基づいて、レーザビームのビーム幅Dを算出してもよい。次に、コントローラ58は、目標のレーザビームのビーム幅Dtとの差ΔDを、以下の式によって計算してもよい(S130)。
ΔD=D−Dt
In S120, the
ΔD = D−Dt
次に、コントローラ58は、上述のΔDの絶対値が所望の閾値ΔDr以下であるか否かを判定してもよい(S140)。上述のΔDの絶対値が閾値以下でない場合は(S140:NO)、処理をS150に進めて、上述のΔDが0に近づくように第1の波面調節器81を制御してもよい。上述のΔDの絶対値が閾値以下である場合は(S140:YES)、本フローチャートによる処理を終了してもよい。
Next, the
図6Bは、図6Aに示す第1の波面調節器を制御する処理の詳細を示すフローチャートである。図6Bに示される処理は、図6Aに示すS150のサブルーチンとして、コントローラ58によって行われてもよい。
FIG. 6B is a flowchart showing details of a process for controlling the first wavefront adjuster shown in FIG. 6A. The process shown in FIG. 6B may be performed by the
まず、コントローラ58は、上述のΔDと0とを比較してもよい(S151)。S151において、上述のΔDが0に等しい場合(ΔD=0)、処理をS152に進めてもよい。S152において、第1の波面調節器81のフォーカルパワーの現在値P#1を、目標フォーカルパワーP1として設定してもよい。
First, the
S151において、上述のΔDが0より小さい(ビーム幅Dが目標値より小さい)場合(ΔD<0)、処理をS153に進めてもよい。S153において、第1の波面調節器81のフォーカルパワーの現在値P#1から所定の定数ΔP#1を減算した値を、目標フォーカルパワーP1として設定してもよい。フォーカルパワー制御の具体的な方法は図3A乃至図11Bを用いて後述する。
In S151, when the above ΔD is smaller than 0 (the beam width D is smaller than the target value) (ΔD <0), the process may be advanced to S153. In S153, a value obtained by subtracting a predetermined
S151において、上述のΔDが0より大きい(ビーム幅Dが目標値より大きい)場合(ΔD>0)、処理をS154に進めてもよい。S154において、第1の波面調節器81のフォーカルパワーの現在値P#1に所定の定数ΔP#1を加算した値を、目標フォーカルパワーP1として設定してもよい。所定の定数ΔP#1は、正の値でもよい。
In S151, when the above ΔD is larger than 0 (the beam width D is larger than the target value) (ΔD> 0), the process may be advanced to S154. In S154, a value obtained by adding a predetermined
次に、コントローラ58は、第1の波面調節器81のフォーカルパワーがP1に近づくように制御信号を出力し(S155)、本フローチャートによる処理を終了してもよい。
Next, the
3.3.3 第2の波面調節器の制御(S200の詳細)
図7Aは、図5に示す第2の波面調節器を制御する処理を示すフローチャートである。図7Aに示される処理は、図5に示すS200のサブルーチンとして、コントローラ58によって行われてもよい。
3.3.3 Control of second wavefront adjuster (details of S200)
FIG. 7A is a flowchart showing a process for controlling the second wavefront adjuster shown in FIG. The process shown in FIG. 7A may be performed by the
まず、コントローラ58は、EUV光生成制御装置5から出力される信号を受信し、レーザ装置3からレーザビームが出力されたか否かを判定してもよい(S210)。レーザビームが出力されていない場合(S210:NO)、レーザビームが出力されるまで待機してもよい。レーザビームが出力された場合(S210:YES)、処理をS220に進めてもよい。
First, the
S220において、コントローラ58は、第1のビームモニタ57から出力された検出値に基づいて、レーザビームの波面に関するパラメータWを算出してもよい。次に、コントローラ58は、目標のレーザビームの波面に関するパラメータWtとの差ΔWを、以下の式によって計算してもよい(S230)。
ΔW=W−Wt
In S220, the
ΔW = W-Wt
次に、コントローラ58は、上述のΔWの絶対値が所望の閾値ΔWr以下であるか否かを判定してもよい(S240)。上述のΔWの絶対値が閾値以下でない場合は(S240:NO)、処理をS250に進めて、上述のΔWが0に近づくように第2の波面調節器82を制御してもよい。上述のΔWの絶対値が閾値以下である場合は(S240:YES)、本フローチャートによる処理を終了してもよい。
Next, the
図7Bは、図7Aに示す第2の波面調節器を制御する処理の詳細を示すフローチャートである。図7Bに示される処理は、図7Aに示すS250のサブルーチンとして、コントローラ58によって行われてもよい。
FIG. 7B is a flowchart showing details of a process for controlling the second wavefront tuner shown in FIG. 7A. The process shown in FIG. 7B may be performed by the
まず、コントローラ58は、上述のΔWと0とを比較してもよい(S251)。S251において、上述のΔWが0に等しい場合(ΔW=0)、処理をS252に進めてもよい。S252において、第2の波面調節器82のフォーカルパワーの現在値P#2を、目標フォーカルパワーP2として設定してもよい。
First, the
S251において、上述のΔWが0より小さい場合(ΔW<0)、処理をS253に進めてもよい。S253において、第2の波面調節器82のフォーカルパワーの現在値P#2から所定の定数ΔP#2を減算した値を、目標フォーカルパワーP2として設定してもよい。
In S251, when the above-described ΔW is smaller than 0 (ΔW <0), the process may be advanced to S253. In S253, a value obtained by subtracting a predetermined
S251において、上述のΔWが0より大きい場合(ΔW>0)、処理をS254に進めてもよい。S254において、第2の波面調節器82のフォーカルパワーの現在値P#2に所定の定数ΔP#2を加算した値を、目標フォーカルパワーP2として設定してもよい。所定の定数ΔP#2は、正の値でもよい。フォーカルパワー制御の具体的な方法は図3A乃至図11Bを用いて後述する。
In S251, when the above-described ΔW is larger than 0 (ΔW> 0), the process may be advanced to S254. In S254, a value obtained by adding a predetermined
次に、コントローラ58は、第2の波面調節器82のフォーカルパワーがP2に近づくように制御信号を出力し(S255)、本フローチャートによる処理を終了してもよい。
Next, the
3.4 ビームモニタの例
3.4.1 2つの異なる位置におけるビーム幅の検出
図8Aは、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおけるビームモニタの第1の例を概略的に示す。図8Bは、ビームモニタの第1の例を適用する場合の検出原理を説明するための図である。第1の例においては、ビームスプリッタ73によってサンプル光を分岐させ、ビームスプリッタ73を透過した光および反射した光に異なる光路長を持たせて、それぞれのビームプロファイルを検出してもよい。ビームプロファイルは、例えばレーザビーム断面の光強度分布であってもよい。これにより、サンプル光の進行方向における2つの異なる位置におけるビームプロファイルを検出してもよい。なお、サンプル光とは、レーザ装置3からチャンバ2に至るレーザ光路から分岐されて第1のビームモニタ57に入射するレーザビームでもよい。
3.4 Beam Monitor Example 3.4.1 Detection of Beam Width at Two Different Positions FIG. 8A schematically shows a first example of a beam monitor in the EUV light generation system according to the first embodiment. FIG. 8B is a diagram for explaining the detection principle when the first example of the beam monitor is applied. In the first example, the sample light may be branched by the
図8Aに示すように、第1のビームモニタ57は、ビームスプリッタ73と、高反射ミラー77と、転写光学系75及び79と、ビームプロファイラ570及び590と、を含んでもよい。ビームプロファイラは、例えばラインセンサまたはCCDカメラであってもよい。
As shown in FIG. 8A, the
ビームスプリッタ73は、サンプル光の一部を転写光学系75に向けて透過させ、他の一部を高反射ミラー77に向けて反射してもよい。高反射ミラー77は、ビームスプリッタ73によって反射された光を高い反射率で転写光学系79に向けて反射してもよい。
The
転写光学系75は、サンプル光の光路上のビームスプリッタ56(図2参照)とビームスプリッタ73との間の任意の位置A1におけるビームプロファイルをビームプロファイラ570の受光面に転写してもよい。転写光学系79は、サンプル光の光路上の位置A2におけるビームプロファイルをビームプロファイラ590の受光面に転写してもよい。位置A1とビームプロファイラ570の受光面との間のサンプル光の光路に沿った距離は、位置A2とビームプロファイラ590の受光面との間のサンプル光の光路に沿った距離に等しくてもよい。ビームプロファイラ570及び590は、受光面に転写されたビームプロファイル(例えば光の強度分布)のデータをコントローラ58に出力してもよい。
The transfer
コントローラ58は、ビームプロファイラ570からの出力データに基づいて、位置A1におけるレーザビームのビーム幅Da1(例えば、光強度分布内のピーク強度に対して1/e2以上の強度を有する部分の幅)を算出してもよい。
Based on the output data from the
さらに、コントローラ58は、ビームプロファイラ570及び590からの出力データに基づいて、レーザビームの波面に関するパラメータを算出してもよい。例えば、ビームプロファイラ590からの出力に基づいて、位置A2におけるレーザビームのビーム幅Da2(例えば、光強度分布内のピーク強度に対して1/e2以上の強度を有する部分の幅)を算出してもよい。そして、コントローラ58は、レーザビームのビーム幅Da1及びDa2の差から、レーザビームの波面に関するパラメータを算出してもよい。波面に関するパラメータとして、ビームダイバージェンスθを下式によって算出してもよい。
θ=tan−1{(Da2−Da1)/2L}
ここで、Lは、サンプル光の光路に沿った位置A1と位置A2との間の距離でもよい。
Further, the
θ = tan −1 {(Da2−Da1) / 2L}
Here, L may be a distance between the position A1 and the position A2 along the optical path of the sample light.
以上の算出結果に基づいて、コントローラ58は、第1及び第2の波面調節器81及び82を制御してもよい。コントローラ58は、図5、図6A、図6B、図7A及び図7Bのフローチャートに示す動作と同様に動作してもよい。なお、図6Aにおけるビーム幅Dを、ビーム幅Da1と読み替えてもよい。また、図7Aにおける波面に関するパラメータW及び目標のレーザビームの波面に関するパラメータWtを、それぞれビームダイバージェンスθ及び目標のビームダイバージェンスθtと読み替えてもよい。
Based on the above calculation results, the
3.4.2 ビーム幅とスポット幅の検出
図9は、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおけるビームモニタの第2の例を概略的に示す。第2の例においては、サンプル光のビーム断面のビームプロファイルと、集光されたサンプル光のスポット幅とを検出するために、ビームスプリッタ73によってサンプル光を分岐させてもよい。
3.4.2 Detection of Beam Width and Spot Width FIG. 9 schematically shows a second example of a beam monitor in the EUV light generation system according to the first embodiment. In the second example, the sample light may be branched by the
図9に示すように、ビームモニタは、ビームスプリッタ73と、集光光学系74と、転写光学系75と、ビームプロファイラ540及び570と、を含んでもよい。
ビームスプリッタ73は、サンプル光の一部を転写光学系75に向けて透過させ、他の一部を集光光学系74に向けて反射してもよい。
As shown in FIG. 9, the beam monitor may include a
The
転写光学系75は、サンプル光の光路上の位置A1におけるビームプロファイルをビームプロファイラ570の受光面に転写してもよい。集光光学系74は、ビームスプリッタ73によって反射された光を、集光光学系74から所定距離X離れた位置に配置されたビームプロファイラ540の受光面に集光してもよい。
The transfer
所定距離Xは、要求された波面を有するレーザビームが集光光学系74によって焦点を結ぶ距離であってもよい。要求された波面とは、レーザビームがレーザ光集光ミラー220によって集光された場合に、プラズマ生成領域25において所定の集光性能を実現できるよう設定された波面であってよい。要求された波面が、平面波である場合には、所定距離Xは集光光学系74の焦点距離でよい。要求された波面が、進行方向の前方が凸面となるような波面である場合には、所定距離Xは集光光学系74の焦点距離よりも長い距離でよい。要求された波面が、進行方向の前方が凹面となるような波面である場合には、所定距離Xは集光光学系74の焦点距離よりも短い距離でよい。ビームプロファイラ540及び570は、受光面にそれぞれ結像及び転写されたビームプロファイル(例えば光の強度分布)のデータをコントローラ58に出力してもよい。
The predetermined distance X may be a distance at which a laser beam having a required wavefront is focused by the condensing
コントローラ58は、ビームプロファイラ570からの出力に基づいて、位置A1におけるレーザビームのビーム幅D(例えば、光の強度分布のピーク強度に対して1/e2以上の強度を有する部分の幅)を算出してもよい。さらに、コントローラ58は、ビームプロファイラ540からの出力に基づいて、レーザビームの波面に関するパラメータを算出してもよい。波面に関するパラメータとして、集光されたサンプル光のスポット幅Sd(例えば、光の強度分布のピーク強度に対して1/e2以上の強度を有する部分の幅)を算出してもよい。
Based on the output from the
以上の算出結果に基づいて、コントローラ58は、第1及び第2の波面調節器81及び82を制御してもよい。コントローラ58は、図5、図6A及び図6Bのフローチャートに示す動作と同様に動作してもよい。なお、第2の波面調節器を制御する処理については、図7A及び図7Bのフローチャートに示す動作の代わりに、以下の動作を行ってもよい。
Based on the above calculation results, the
図10Aは、ビームモニタの第2の例を適用する場合において第2の波面調節器を制御する処理を示すフローチャートである。図10Aに示される処理は、図5に示すS200のサブルーチンとして、コントローラ58によって行われてもよい。
FIG. 10A is a flowchart illustrating a process of controlling the second wavefront adjuster in the case of applying the second example of the beam monitor. The process shown in FIG. 10A may be performed by the
まず、コントローラ58は、EUV光生成制御装置5から出力される信号を受信し、レーザ装置3からレーザビームが出力されたか否かを判定してもよい(S260)。レーザビームが出力されていない場合(S260:NO)、レーザビームが出力されるまで待機してもよい。レーザビームが出力された場合(S260:YES)、処理をS270に進めてもよい。
First, the
S270において、コントローラ58は、ビームプロファイラ540からの出力に基づいて、集光されたレーザビームのスポット幅Sdを算出してもよい。次に、コントローラ58は、スポット幅Sdが小さくなるように第2の波面調節器82を制御してもよい(S280)。次に、コントローラ58は、スポット幅Sdが最小値であるか否かを判定してもよい(S290)。これらの判定の具体的な方法は後に説明する。スポット幅Sdが最小値でない場合は、上述のS260に戻ってレーザビームの出力が開始されたか否かを判定してもよい。スポット幅Sdが最小値である場合は、本フローチャートによる処理を終了してもよい。
In S270, the
図10B及び図10Cは、図10Aに示す第2の波面調節器を制御する処理の詳細を示すフローチャートである。図10Bに示される処理は、図10Aに示すS280のサブルーチンとして、コントローラ58によって行われてもよい。図10Cに示される処理は、図10Aに示すS290のサブルーチンとして、コントローラ58によって行われてもよい。
10B and 10C are flowcharts showing details of processing for controlling the second wavefront adjuster shown in FIG. 10A. The process shown in FIG. 10B may be performed by the
図10Bに示すように、コントローラ58は、現在のスポット幅Sdが計測される直前に計測されたスポット幅の値Spdのデータが存在するか否かを判定してもよい(S280a)。直前に計測されたスポット幅の値Spdのデータが存在しない(Spd=NULL)場合(S280a:NO)、コントローラ58は、現在のスポット幅Sdを、値Spdとしてセットし(S280b)、処理をS286に進めてもよい。あるいは、コントローラ58は、処理をS280bからS286にではなくS285に進めてもよい。一方、直前に計測されたスポット幅の値Spdのデータが存在する場合(S280a:YES)、コントローラ58は、処理をS281に進めてもよい。
As shown in FIG. 10B, the
S281において、現在のスポット幅Sdと、その直前に計測されたスポット幅の値Spdとを比較してもよい。現在のスポット幅Sdがその直前に計測されたスポット幅の値Spdより小さい場合(Sd<Spd)、処理をS282に進めてもよい。S282において、フラグFlg(後述)の設定の直前に設定されたフラグの値Flgpを判定してもよい。値Flgpとしては、直前に第2の波面調節器82のフォーカルパワーを上昇させていた場合には第1の値(例えば+1)が設定されているものとしてもよい。直前に第2の波面調節器82のフォーカルパワーを下降させていた場合には、値Flgpとして第2の値(例えば−1)が設定されているものとしてもよい。
In S281, the current spot width Sd may be compared with the spot width value Spd measured immediately before that. When the current spot width Sd is smaller than the spot width value Spd measured immediately before (Sd <Spd), the process may be advanced to S282. In S282, the flag value Flgp set immediately before setting the flag Flg (described later) may be determined. The value Flgp may be set to a first value (for example, +1) when the focal power of the
S282において、値Flgpが第1の値(+1)である場合には、第2の波面調節器82のフォーカルパワーをさらに上昇させてもよい。すなわち、S286において、第2の波面調節器82のフォーカルパワーの現在値P#2に所定の定数ΔP#2を加算した値を、目標フォーカルパワーP2として設定してもよい。所定の定数ΔP#2は、正の値でもよい。
In S282, when the value Flgp is the first value (+1), the focal power of the
S282において、値Flgpが第2の値(−1)である場合には、第2の波面調節器82のフォーカルパワーをさらに下降させてもよい。すなわち、S285において、第2の波面調節器82のフォーカルパワーの現在値P#2から所定の定数ΔP#2を減算した値を、目標フォーカルパワーP2として設定してもよい。
In S282, when the value Flgp is the second value (−1), the focal power of the
S281において、現在のスポット幅Sdがその直前に計測されたスポット幅の値Spdより大きい場合(Sd>Spd)、処理をS283に進めてもよい。S283において、フラグFlgの値を判定してもよい。 In S281, when the current spot width Sd is larger than the spot width value Spd measured immediately before (Sd> Spd), the process may proceed to S283. In S283, the value of the flag Flg may be determined.
S283において、値Flgpが第1の値(+1)である場合には、その直前に第2の波面調節器82のフォーカルパワーを上昇させたためにスポット幅が大きくなってしまったので、第2の波面調節器82のフォーカルパワーを下降させてもよい。すなわち、S285において、第2の波面調節器82のフォーカルパワーの現在値P#2から所定の定数ΔP#2を減算した値を、目標フォーカルパワーP2として設定してもよい。
In S283, when the value Flgp is the first value (+1), the focal width of the
S283において、値Flgpが第2の値(−1)である場合には、その直前に第2の波面調節器82のフォーカルパワーを下降させたためにスポット幅が大きくなってしまったので、第2の波面調節器82のフォーカルパワーを上昇させてもよい。すなわち、S286において、第2の波面調節器82のフォーカルパワーの現在値P#2に所定の定数ΔP#2を加算した値を、目標フォーカルパワーP2として設定してもよい。
In S283, when the value Flgp is the second value (−1), the focal width of the
S286において、第2の波面調節器82の目標フォーカルパワーを上昇させた後、フラグFlgの値を第1の値(+1)に設定し(S286a)、処理をS287に進めてもよい。
In S286, after raising the target focal power of the
S285において、第2の波面調節器82の目標フォーカルパワーを下降させた後、フラグFlgの値を第2の値(−1)に設定し(S285a)、処理をS287に進めてもよい。
In S285, after the target focal power of the
S281において、現在のスポット幅Sdとその直前に計測されたスポット幅の値Spdとがほぼ等しい場合(Sd=Spd)、スポット幅Sdが最小値に達していると判断してもよい。すなわち、S284において、第2の波面調節器82のフォーカルパワーの現在値P#2を、目標フォーカルパワーP2として設定してもよい。次に、コントローラ58は、フラグFlgを第3の値(例えば0)に設定し(S284a)、処理をS287に進めてもよい。
In S281, if the current spot width Sd and the spot width value Spd measured immediately before are substantially equal (Sd = Spd), it may be determined that the spot width Sd has reached the minimum value. That is, in S284, the current
S287において、コントローラ58は、第2の波面調節器82のフォーカルパワーがP2となるように制御信号を出力し、図10Bに示す処理を終了してもよい。
In S287, the
図10Cに示すように、コントローラ58は、現在のフラグFlgの値がその直前に設定されたフラグの値Flgpと異なるか否か、及び、現在のフラグFlgの値が0であるか否かを判定してもよい(S291)。S291において、現在のフラグFlgの値とその直前に設定されたフラグの値Flgpとが等しく、且つ、現在のフラグFlgの値が0ではない場合(S291:NO)、第2の波面調節器82のフォーカルパワーを連続して上昇させ、又は連続して下降させていることを意味し得る。従って、コントローラ58は、スポット幅Sdが最小値に至っていないと判断し(S292)、処理をS294に進めてもよい。
As shown in FIG. 10C, the
S291において、現在のフラグFlgの値とその直前に設定されたフラグの値Flgpとが異なる場合(S291:YES)、第2の波面調節器82のフォーカルパワーを上昇させた後、今回は下降させたことを意味し得る。あるいは、第2の波面調節器82のフォーカルパワーを下降させた後、今回は上昇させたことを意味し得る。従って、コントローラ58は、スポット幅Sdが最小値に至ったと判断し(S293)、図10Cに示す処理を終了してもよい。また、現在のフラグFlgの値が0である場合(S291:YES)、第2の波面調節器82のフォーカルパワーを、今回は上昇も下降もさせていないことを意味し得る。従って、コントローラ58は、スポット幅Sdが最小値に至ったと判断し(S293)、図10Cに示す処理を終了してもよい。
In S291, when the current value of the flag Flg is different from the value of the flag Flgp set immediately before (S291: YES), the focal power of the
S294において、コントローラ58は、現在のレーザビームのスポット幅Sdのデータを上述の値Spdとして保存してもよい。また、コントローラ58は、現在のフラグFlgのデータを上述の値Flgpとして保存してもよい。そして、コントローラ58は、図10Cに示す処理を終了し、処理を上述のS260に戻してもよい。なお、ここで保存された値Spdが、再度図10Bに示される処理を実行するときの値Spdとして用いられてもよい。また、ここで保存された値Flgpが、再度図10B及び図10Cに示される処理を実行するときの値Flgpとして用いられてもよい。
In S294, the
3.4.3 シャックハルトマン波面センサの使用
図11Aは、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおけるビームモニタの第3の例を概略的に示す。図11Bは、ビームモニタの第3の例を適用する場合の検出原理を説明するための図である。第3の例においては、サンプル光のビーム幅と波面に関するパラメータ(例えば、波面の曲率)とを計測するために、シャックハルトマン波面センサが用いられてもよい。
3.4.3 Use of Shack-Hartmann Wavefront Sensor FIG. 11A schematically shows a third example of a beam monitor in the EUV light generation system according to the first embodiment. FIG. 11B is a diagram for explaining the detection principle when the third example of the beam monitor is applied. In the third example, a Shack-Hartmann wavefront sensor may be used to measure the beam width of the sample light and a parameter related to the wavefront (eg, wavefront curvature).
図11Aに示すように、ビームモニタとしてのシャックハルトマン波面センサ90は、マイクロレンズアレイ91と、CCD(charge coupled device)カメラ93とを含んでもよい。
As shown in FIG. 11A, the Shack-
マイクロレンズアレイ91は、複数の微小な凸レンズ又は凹レンズが二次元配置された光学素子でもよい。CCDカメラ93は、マイクロレンズアレイ91によって形成される干渉縞を撮像するための素子でもよい。
The
コントローラ58は、CCDカメラ93からの出力に基づいて、レーザビームのビーム幅と波面の曲率とを算出してもよい。マイクロレンズアレイ91によって形成される干渉縞の形状(例えば、干渉縞における光強度のピーク間の間隔)は、サンプル光の波長と波面の曲率とに依存し得る。従って、サンプル光の波長が既知であれば、干渉縞の形状からサンプル光の波面の曲率を算出し得る。
The
また、図11Bに示されるように、マイクロレンズアレイ91によって形成される干渉縞の光強度分布の包絡線を検出することにより、サンプル光のビーム断面における光強度分布の近似曲線を検出し得る。従って、この包絡線から、サンプル光のビーム幅D(例えば、ピーク強度に対して1/e2以上の強度を有する部分の幅)を算出してもよい。
Further, as shown in FIG. 11B, an approximate curve of the light intensity distribution in the beam cross section of the sample light can be detected by detecting the envelope of the light intensity distribution of the interference fringes formed by the
以上の算出結果に基づいて、コントローラ58は、第1及び第2の波面調節器81及び82を制御してもよい。コントローラ58は、図5、図6A、図6B、図7A及び図7Bのフローチャートに示す動作と同様に動作してもよい。なお、図7Aにおける波面に関するパラメータW及び目標のレーザビームの波面に関するパラメータWtを、それぞれ波面の曲率及び目標の波面の曲率と読み替えてもよい。
Based on the above calculation results, the
3.5 波面調節器の例
3.5.1 凸面ミラーと凹面ミラーとの組合せ
図12は、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおける波面調節器の第1の例を概略的に示す。第1の例においては、波面調節器81又は82は、凸面ミラー801と、凹面ミラー802と、駆動機構(図示せず)と、を含んでもよい。なお、凸面ミラー801及び凹面ミラー802における凸面及び凹面は球面であってもよく、レーザビームはほぼ球面波であってもよい。また、レーザビームの光強度分布はほぼガウス分布であってもよい。
3.5 Example of Wavefront Tuner 3.5.1 Combination of Convex Mirror and Concave Mirror FIG. 12 schematically shows a first example of a wavefront tuner in the EUV light generation system according to the first embodiment. . In the first example, the
波面調節器81の凸面ミラー801は、レーザ装置3(図2参照)から出力されたレーザビームが入射する位置に、ミラーホルダ(図示せず)によって固定されていてもよい。凸面ミラー801は、レーザ装置3から出力されたレーザビームを凹面ミラー802に向けて反射してもよい。凹面ミラー802は、凸面ミラー801によって反射されたレーザビームの光路に沿って移動できるように、ミラーホルダ(図示せず)を介して上記駆動機構によって支持されていてもよい。凹面ミラー802は、凸面ミラー801によって反射されたレーザビームを、チャンバ2(図2参照)との間に配置された光学素子に向けて反射してもよい。波面調節器82の凸面ミラー801は、ビーム伝送器50から出力されたレーザビームが入射する位置に、ミラーホルダ(図示せず)によって固定されていてもよい。凸面ミラー801の機能、凹面ミラー802の配置と機能等は上記した波面調節器81におけるものとほぼ同じでよい。
The
駆動機構は、凸面ミラー801によって反射されたレーザビームの光路において矢印Y方向に凹面ミラー802を移動させることにより、凸面ミラー801と凹面ミラー802との間隔を調節してもよい。凸面ミラー801と凹面ミラー802との間隔を調節することにより、凹面ミラー802から反射されるレーザビームの波面を調節し得る。
The drive mechanism may adjust the distance between the
3.5.2 凹面ミラーと凸面ミラーとの組合せ
図13は、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおける波面調節器の第2の例を概略的に示す。第2の例においては、波面調節器81又は82は、凹面ミラー802と、凸面ミラー801と、駆動機構(図示せず)と、を含んでもよい。
3.5.2 Combination of concave mirror and convex mirror FIG. 13 schematically shows a second example of the wavefront adjuster in the EUV light generation system according to the first embodiment. In the second example, the
波面調節器81の凹面ミラー802は、レーザ装置3(図2参照)から出力されたレーザビームが入射する位置に、ミラーホルダ(図示せず)によって固定されていてもよい。凹面ミラー802は、レーザ装置3から出力されたレーザビームを凸面ミラー801に向けて反射してもよい。凸面ミラー801は、凹面ミラー802によって反射されたレーザビームの光路に沿って移動できるように、ミラーホルダ(図示せず)を介して上記駆動機構によって支持されていてもよい。凸面ミラー801は、凹面ミラー802によって反射されたレーザビームを、チャンバ2(図2参照)との間に配置された光学素子に向けて反射してもよい。波面調節器82の凹面ミラー802は、ビーム伝送器50から出力されたレーザビームが入射する位置に、ミラーホルダ(図示せず)によって固定されていてもよい。凹面ミラー802の機能、凸面ミラー801の配置と機能等は上記した波面調節器81におけるものとほぼ同じでよい。
The
駆動機構は、凹面ミラー802によって反射されたレーザビームの光路において矢印Y方向に凸面ミラー801を移動させることにより、凸面ミラー801と凹面ミラー802との間隔を調節してもよい。凸面ミラー801と凹面ミラー802との間隔を調節することにより、凸面ミラー801から反射されるレーザビームの波面を調節し得る。
The drive mechanism may adjust the distance between the
3.5.3 2枚の軸外放物面凹面ミラーの組合せ
図14A及び図14Bは、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおける波面調節器の第3の例を概略的に示す。第3の例においては、波面調節器81又は82は、2枚の平面ミラー811及び812と、2枚の軸外放物面凹面ミラー813及び814と、ミラー固定プレート815と、駆動機構(図示せず)と、を含んでもよい。
3.5.3 Combination of two off-axis parabolic concave mirrors FIGS. 14A and 14B schematically show a third example of a wavefront adjuster in the EUV light generation system according to the first embodiment. In the third example, the
波面調節器81の平面ミラー811は、レーザ装置3(図2参照)から出力されたレーザビームが入射する位置に、ミラーホルダ(図示せず)によって固定されていてもよい。平面ミラー811は、レーザ装置3から出力されたレーザビームを平面ミラー812に向けて反射してもよい。
The
平面ミラー812は、平面ミラー811によって反射されたレーザビームの光路に沿って移動できるように、ミラーホルダ(図示せず)を介してミラー固定プレート815および上記駆動機構に固定されていてもよい。平面ミラー812は、平面ミラー811によって反射されたレーザビームを軸外放物面凹面ミラー813に向けて反射してもよい。
The
軸外放物面凹面ミラー813は、平面ミラー812とともに移動できるように、ミラーホルダ(図示せず)を介してミラー固定プレート815および上記駆動機構に固定されていてもよい。軸外放物面凹面ミラー813は、平面ミラー812によって反射されたレーザビームが、軸外放物面凹面ミラー814の焦点の位置に集光して軸外放物面凹面ミラー814に照射されるように反射できてもよい。レーザ装置3から出力されたレーザビームが平面波である場合には、軸外放物面凹面ミラー813の焦点の位置と軸外放物面凹面ミラー814の焦点の位置とは同じであってもよい。
The off-axis paraboloidal
軸外放物面凹面ミラー814は、軸外放物面凹面ミラー813によって反射されたレーザビームが入射する位置に、ミラーホルダ(図示せず)によって固定されていてもよい。軸外放物面凹面ミラー814は、軸外放物面凹面ミラー813によって反射されたレーザビームを、チャンバ2(図2参照)との間に配置された光学素子に向けて反射してもよい。
The off-axis paraboloid
ミラー固定プレート815と、平面ミラー811及び軸外放物面凹面ミラー814との間隔が伸縮するように、ミラー固定プレート815が駆動機構によって矢印Y方向に移動させられてもよい。ミラー固定プレート815と平面ミラー811及び軸外放物面凹面ミラー814との間隔を伸縮させることにより、レーザビームの波面を調節し得る。波面調節器82の構成及び機能は波面調節器81におけるものとほぼ同じでよい。
The
3.5.4 軸外放物面凸面ミラーと軸外放物面凹面ミラーとの組合せ
図15は、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおける波面調節器の第4の例を概略的に示す。第4の例においては、波面調節器81又は82は、軸外放物面凸面ミラー821と、軸外放物面凹面ミラー822と、2枚の平面ミラー823及び824と、ミラー固定プレート825と、駆動機構(図示せず)と、を含んでもよい。
3.5.4 Combination of off-axis paraboloid convex mirror and off-axis paraboloid concave mirror FIG. 15 is a schematic diagram of a fourth example of the wavefront adjuster in the EUV light generation system according to the first embodiment. Shown in In the fourth example, the
波面調節器81の軸外放物面凸面ミラー821は、レーザ装置3(図2参照)から出力されたレーザビームが入射する位置に、ミラーホルダ(図示せず)によって固定されていてもよい。軸外放物面凸面ミラー821は、レーザ装置3から出力されたレーザビームを軸外放物面凹面ミラー822に向けて反射してもよい。軸外放物面凸面ミラー821からの反射光は、軸外放物面凹面ミラー822の焦点の位置から放射した光と同等の波面を有する光と見なせる様に調整可能であってもよい。レーザ装置3から出力されたレーザビームが平面波である場合には、軸外放物面凸面ミラー821の焦点の位置と軸外放物面凹面ミラー822の焦点の位置とは同じであってもよい。
The off-axis paraboloid
軸外放物面凹面ミラー822は、軸外放物面凸面ミラー821によって反射されたレーザビームの光路に沿って移動できるように、ミラーホルダ(図示せず)を介してミラー固定プレート825に固定されていてもよい。軸外放物面凹面ミラー822は、軸外放物面凸面ミラー821によって反射されたレーザビームを平面ミラー823に向けて反射してもよい。
The off-axis paraboloid
平面ミラー823は、軸外放物面凹面ミラー822とともに移動できるように、ミラーホルダ(図示せず)を介してミラー固定プレート815に固定されていてもよい。平面ミラー823は、軸外放物面凹面ミラー822によって反射されたレーザビームを、平面ミラー824に向けて反射してもよい。
The
平面ミラー824は、平面ミラー823によって反射されたレーザビームの光路に、ミラーホルダ(図示せず)によって固定されていてもよい。平面ミラー824は、平面ミラー823によって反射されたレーザビームを、チャンバ2(図2参照)との間に配置された光学素子に向けて反射してもよい。
The
ミラー固定プレート825と、軸外放物面凸面ミラー821及び平面ミラー824との間隔が伸縮するように、ミラー固定プレート825が駆動機構によって矢印Y方向に移動させられてもよい。ミラー固定プレート825と軸外放物面凸面ミラー821及び平面ミラー824との間隔を伸縮させることにより、レーザビームの波面を調節し得る。波面調節器82の構成及び機能は波面調節器81におけるものとほぼ同じでよい。
The
3.5.5 VRWMの利用
図16A〜図16Cは、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおける波面調節器の第5の例を概略的に示す。第5の例においては、波面調節器81又は82は、VRWM(Variable Radius Wavefront Mirror:波面曲率可変ミラー)85を含んでもよい。
3.5.5 Utilization of VRWM FIGS. 16A to 16C schematically show a fifth example of the wavefront adjuster in the EUV light generation system according to the first embodiment. In the fifth example, the
VRWM85は、反射面の曲率を変更できるミラーであってもよい。反射面の曲率を変更するための具体的構成例については図18を用いて後に説明する。VRWM85は、図16Aに示すような平面ミラーに変形することができてもよい。VRWM85は、図16Bに示すようにVRWM85の位置からの距離が+Fである位置に焦点を有する凹面ミラーに変形することができてもよい。VRWM85は、図16Cに示すようにVRWM85の位置から反射光の進行方向とは逆方向への距離がFである位置に焦点を有する凸面ミラーに変形することができてもよい。これにより、VRWM85は、レーザビームの波面を調節し得る。
The
図17A〜図17Cは、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおける波面調節器の第6の例を概略的に示す。第6の例においては、波面調節器81又は82は、VRWM85と、平面ミラー86とを含んでもよい。
17A to 17C schematically show a sixth example of the wavefront adjuster in the EUV light generation system according to the first embodiment. In the sixth example, the
VRWM85は、反射面の曲率を変更できるミラーであってもよい。反射面の曲率を変更するための具体的構成例については図18を用いて後に説明する。VRWM85は、レーザ装置3(図2参照)から出力されたレーザビームの光路に、ミラーホルダ(図示せず)によってその位置を固定されていてもよい。VRWM85は、レーザ装置3から出力されたレーザビームを平面ミラー86に向けて反射してもよい。
The
平面ミラー86は、VRWM85によって反射されたレーザビームの光路に、ミラーホルダ(図示せず)によって固定されていてもよい。平面ミラー86は、VRWM85によって反射されたレーザビームを、チャンバ2(図2参照)との間に配置された光学素子に向けて反射してもよい。
The
以上の構成において、VRWM85の反射面の曲率を調節することにより、レーザビームの波面を調節し得る。 In the above configuration, the wavefront of the laser beam can be adjusted by adjusting the curvature of the reflecting surface of the VRWM85.
図18は、波面調節器の第5及び第6の例におけるVRWMの構成を示す一部断面図である。VRWM85は、圧力容器851と、反射板852と、供給配管853と、排出配管854と、圧力調節器855と、を含んでもよい。
FIG. 18 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the VRWM in the fifth and sixth examples of the wavefront tuner. The
圧力容器851は、水などの液体を収容する剛性の容器であってもよい。反射板852は、圧力容器851の開口部に嵌め込まれた弾性を有する板であってもよい。反射板852の1つの面は、レーザビームを高い反射率で反射し得る反射層を備え、この反射層の表面が圧力容器851の外部に露出していてもよい。
The
供給配管853及び排出配管854のそれぞれの一端は、圧力容器851に接続されていてもよい。供給配管853及び排出配管854のそれぞれの他端は、圧力調節器855に接続されていてもよい。
One end of each of the
圧力調節器855は、コントローラ58から出力される制御信号に基づいて、供給配管853から圧力容器851内に液体を供給して圧力容器851内の圧力を増加させてもよい。圧力調節器855は、コントローラ58から出力される制御信号に基づいて、排出配管854から圧力容器851内の液体を排出させて圧力容器851内の圧力を減少させてもよい。
The
圧力容器851内の圧力を増減させることで、反射板852の反射層の曲率を調節できてもよい。これにより、反射板852の反射層によって反射されるレーザビームの波面の曲率が調節されてもよい。
The curvature of the reflective layer of the
3.5.6 デフォーマブルミラーの利用
図19は、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおける波面調節器の第7の例を概略的に示す。第7の例においては、波面調節器81又は82は、デフォーマブルミラー87を含んでもよい。
3.5.6 Use of Deformable Mirror FIG. 19 schematically illustrates a seventh example of the wavefront adjuster in the EUV light generation system according to the first embodiment. In the seventh example, the
デフォーマブルミラー87は、反射面の形状を変更できるミラーであってもよい。デフォーマブルミラー87は、レーザ装置3(図2参照)から出力されたレーザビームの光路に、ミラーホルダ(図示せず)によってその位置を固定されていてもよい。デフォーマブルミラー87は、球面と異なる形状の波面を有するレーザビームであっても、反射面の形状を制御することによって高精度に波面を補正し得る。
The
波面調節器81又は82は、平面ミラー88をさらに含んでもよい。デフォーマブルミラー87は、レーザ装置3から出力されたレーザビームを平面ミラー88に向けて反射してもよい。
The
平面ミラー88は、デフォーマブルミラー87によって反射されたレーザビームの光路に、ミラーホルダ(図示せず)によって固定されていてもよい。平面ミラー88は、デフォーマブルミラー87によって反射されたレーザビームを、チャンバ2(図2参照)との間に配置された光学素子に向けて反射してもよい。
The
図20Aは、波面調節器の第7の例におけるデフォーマブルミラーの構成を示す平面図である。図20Bは、図20Aに示すデフォーマブルミラーの一部断面図である。デフォーマブルミラー87は、基板871と、絶縁層872と、複数の下電極873と、複数の圧電性部材874と、上電極875と、反射層876と、を含んでもよい。
FIG. 20A is a plan view showing a configuration of a deformable mirror in the seventh example of the wavefront tuner. 20B is a partial cross-sectional view of the deformable mirror shown in FIG. 20A. The
基板871は、デフォーマブルミラー87を一体的に形成するための基板であってもよい。絶縁層872は、基板871の上面側に形成されていてもよい。複数の下電極873は、絶縁層872の上面側に、互いに離れた位置に形成されていてもよい。複数の圧電性部材874は、複数の下電極873の上面側にそれぞれ形成されていてもよい。上電極875は、複数の圧電性部材874の上面側に接触して、共通の電極として形成されていてもよい。反射層876は、上電極875の上面側に形成され、表面においてレーザビームを高い反射率で反射できるようになっていてもよい。
The
以上の構成において、図示しない電圧制御回路により、上電極875に共通の電位V0を印加するとともに、複数の下電極873に電位V1〜V7をそれぞれ印加してもよい。これにより、複数の圧電性部材874をそれぞれ変形させて、反射層876の表面形状を変更させてもよい。
In the above configuration, the common potential V 0 may be applied to the
4.ガイドレーザを含むEUV光生成システム(第2の実施形態)
4.1 構成
図21は、第2の実施形態に係るEUV光生成システムの一部断面図である。第2の実施形態に係るEUV光生成システムは、サブファブフロアにおいて、レーザ装置3が出力するレーザビームの光路上に、ビーム伝送器50のレーザ装置3側から順番に、レーザ光進行方向調節機構41と、レーザビーム結合器44と、光検出部45とを含んでもよい。ガイドレーザ装置40を、ガイドレーザ装置40が出力するガイドレーザビームがレーザビーム結合器44に入射するように設置してもよい。更に、コントローラ48を設置してもよい。なお、コントローラ58がコントローラ48の機能を兼用できる場合は、コントローラ48は省略してもよい。その場合、コントローラ48に接続される各構成はコントローラ58に接続されるとよい。
4). EUV light generation system including a guide laser (second embodiment)
4.1 Configuration FIG. 21 is a partial cross-sectional view of an EUV light generation system according to the second embodiment. The EUV light generation system according to the second embodiment includes a laser beam traveling direction adjustment mechanism in order from the
ガイドレーザ装置40は、レーザ装置3から出力されるレーザビームとは異なる、ガイドレーザビームを出力するよう構成されてもよい。ガイドレーザ装置40は、連続発振(CW発振)するレーザ装置でも、所定の繰り返し周波数でパルス発振するレーザ装置でもよい。ガイドレーザビームの平均出力光エネルギーは、レーザ装置3から出力されるレーザビームの平均出力光エネルギーよりも低くてもよい。さらに、ガイドレーザビームは、レーザ装置3から出力されるレーザビームとは異なる波長成分を有する光を含んでもよい。
The
レーザ光進行方向調節機構41は、高反射ミラー42及び43を含んでもよい。高反射ミラー42は、ミラーホルダ421に支持され、高反射ミラー42及びミラーホルダ421は、アクチュエータ部422によってその位置及び姿勢が調節されてもよい。同様に、高反射ミラー43は、ミラーホルダ431に支持され、高反射ミラー43及びミラーホルダ431は、アクチュエータ部432によってその位置及び姿勢が調節されてもよい。高反射ミラー42及び43の位置及び姿勢が調節されることにより、レーザ装置3から出力されるレーザビームの進行方向が調節されてもよい。
The laser beam traveling direction adjusting mechanism 41 may include high reflection mirrors 42 and 43. The
レ−ザビーム結合器44は、ダイクロイックミラーを含んでもよい。レーザビーム結合器44の第1の面(図中左側の面)には、レーザ装置3から出力されたレーザビームが入射してもよい。レーザビーム結合器44の第2の面(図中右側の面)には、ガイドレーザ装置40から出力されたガイドレーザビームが入射してもよい。レーザビーム結合器44は、第1の面に入射したレーザビームを透過させ、第2の面に入射したガイドレーザビームを反射してもよい。レーザビーム結合器44は、レーザ装置3から出力されたレーザビームの進行方向とガイドレーザ装置40から出力されたガイドレーザビームの進行方向とを実質的に一致させるように、上記各レーザビームの光路に対して所定の設置角度で設置されてもよい。
The
光検出部45は、ビームサンプラ46と、第2のビームモニタ47とを含んでもよい。ビームサンプラ46は、レーザ装置3から出力されたレーザビーム及びガイドレーザ装置40から出力されたガイドレーザビームを高い透過率で透過させ、レーザビーム及びガイドレーザビームの各一部をそれぞれのサンプル光として反射してもよい。第2のビームモニタ47は、サンプル光が入射する受光面を有してもよい。第2のビームモニタ47は、受光面におけるサンプル光の入射位置を検出し、検出結果を出力するよう構成されてもよい。
The
コントローラ48は、EUV光生成制御装置5から出力される制御信号を受信し、以下のように動作してもよい。コントローラ48は、第2のビームモニタ47による検出結果に基づいて、レーザビーム結合器44を透過したレーザビームの進行方向と、レーザビーム結合器44で反射されたガイドレーザビームの進行方向とのずれを検出してもよい。このずれは、上記サンプル光中のレーザビームの進行方向と、上記サンプル光中のガイドレーザビームの進行方向とのずれであってもよい。この進行方向のずれは、第2のビームモニタ47への各レーザビームの入射位置のずれから求められてもよい。コントローラ48は、レーザビームの進行方向とガイドレーザビームの進行方向とのずれを低減するために、レーザ光進行方向調節機構41を制御してもよい。レーザ光進行方向調節機構41においては、図示しないアクチュエータドライバが、コントローラ48の制御信号を受けてアクチュエータ部422及び432を駆動することにより、レーザ装置3から出力されたレーザビームの進行方向を調節してもよい。また、コントローラ48は、ガイドレーザ装置40に制御信号を送信し、所望のタイミングでガイドレーザビームを出力又は停止させる機能を有してもよい。
The
第2の実施形態において、ビーム伝送器50は、高反射ミラー52及び53を含んでもよい。高反射ミラー52は、ミラーホルダ521に支持され、高反射ミラー52及びミラーホルダ521は、アクチュエータ部522によってその位置及び姿勢が調節されてもよい。同様に、高反射ミラー53は、ミラーホルダ531に支持され、高反射ミラー53及びミラーホルダ531は、アクチュエータ部532によってその位置及び姿勢が調節されてもよい。高反射ミラー52及び53の位置及び姿勢が調節されることにより、レーザビーム及びガイドレーザビームの進行方向が調節されてもよい。
In the second embodiment, the
高反射ミラー59は、ビーム伝送器50によってクリーンルームフロアに伝播されたレーザビーム及びガイドレーザビームを、ビームスプリッタ56に向けて反射してもよい。ビームスプリッタ56は、高反射ミラー59で反射されたレーザビームを高い透過率で高反射ミラー61に向けて透過させてもよい。ビームスプリッタ56は、高反射ミラー59で反射されたガイドレーザビームを高い反射率で第1のビームモニタ57に向けてサンプルガイド光として反射してもよい。第1のビームモニタ57は、サンプルガイド光のビーム幅及び波面に関するパラメータを算出するための検出値だけでなく、さらに、受光面におけるサンプルガイド光の入射位置を検出し、検出値を出力するよう構成されてもよい。
The
コントローラ58は、第1のビームモニタ57によるサンプルガイド光の入射位置の検出値に基づいて、レーザビームがプラズマ生成領域25に集光されるように、ビーム伝送器50を制御してもよい。ビーム伝送器50においては、図示しないアクチュエータドライバが、コントローラ58の制御信号を受けてアクチュエータ部522及び532を駆動することにより、レーザビーム及びガイドレーザビームの進行方向を調節してもよい。
他の点については、第1の実施形態と同様でよい。
The
About another point, it may be the same as that of 1st Embodiment.
第2の実施形態によれば、ガイドレーザビームを第1のビームモニタ57によって検出し、コントローラ58がビーム伝送器50を制御することにより、レーザビームの進行方向を安定化することができる。また、レーザ装置3からのレーザビームが出力されていないときにも、コントローラ58は、ビーム伝送器50を制御し得る。これにより、レーザ装置3から出力されるレーザビームの出力初期においても、レーザビームの進行方向を予め定めた方向へ制御でき、チャンバ内でターゲット物質に照射されるレーザビームの集光位置を安定化し得る。
According to the second embodiment, the guide laser beam is detected by the
また、第2の実施形態によれば、レーザ装置3からレーザビームが出力されていないときにも、コントローラ58は、ガイドレーザビームのビーム幅と波面に関するパラメータとに基づいて、第1及び第2の波面調節器81及び82を制御し得る。これにより、レーザ装置3から出力されるレーザビームの出力初期においても、レーザビームのビーム幅及び波面に関するパラメータを予め定めた範囲内へ制御でき、チャンバ内でターゲット物質に照射されるレーザビームの集光径や集光位置を安定化し得る。
Further, according to the second embodiment, even when the laser beam is not output from the
ここまでは、第1のビームモニタ57が受光するガイドレーザビームに着目して説明した。しかし、第2の実施形態において、ビームスプリッタ56は、ガイドレーザビームを反射するだけでなく、レーザビームの一部をサンプル光として第1のビームモニタ57に向けて反射してもよい。そして、第1のビームモニタ57は、ガイドレーザビームを受光するだけでなく、ビームスプリッタ56によって反射されたレーザビームをさらに受光し、検出結果を出力してもよい。この場合、第2のビームモニタ47において受光したガイドレーザビーム及びレーザビームの検出値に基づいてレーザ光進行方向調節機構41を制御する代わりに、第1のビームモニタ57における検出値に基づいてレーザ光進行方向調節機構41を制御してもよい。また、第1のビームモニタ57における検出値に基づいて、ガイドレーザビームだけでなくレーザビームについてもビーム幅及び波面に関するパラメータを算出してもよい。
Up to this point, the description has been given focusing on the guide laser beam received by the
4.2 ビームモニタの例
4.2.1 2つの異なる位置におけるビーム幅の検出
図22A及び図22Bは、第2の実施形態に係るEUV光生成システムにおける第2のビームモニタ47又は第1のビームモニタ57の第1の例を概略的に示す。第1の例において、レーザビームとガイドレーザビームとを受光可能な第2のビームモニタ47又は第1のビームモニタ57は、バンドパスフィルタ71及び72を含んでもよい。
4.2 Example of Beam Monitor 4.2.1 Detection of Beam Width at Two Different Positions FIGS. 22A and 22B show the second beam monitor 47 or the first in the EUV light generation system according to the second embodiment. A first example of a
バンドパスフィルタ71及び72は、駆動部78によって移動可能に構成されてもよい。駆動部78は、コントローラ48又は58によって制御されてもよい。バンドパスフィルタ71は、レーザ装置3から出力されたレーザビームを高い透過率で透過させ、他の波長の光を減衰させる又は遮断する光学フィルタでもよい。バンドパスフィルタ72は、ガイドレーザビームを高い透過率で透過させ、他の波長の光を減衰させる又は遮断する光学フィルタでもよい。
The band pass filters 71 and 72 may be configured to be movable by the
図22Aに示すように、駆動部78がサンプル光の光路上にバンドパスフィルタ71を移動させた場合、ビームスプリッタ73には、レーザビームが到達し得る。従って、コントローラ58により、レーザビームの位置、進行方向、ビーム幅及び波面の曲率が算出され得る。
As shown in FIG. 22A, when the driving
図22Bに示すように、駆動部78がサンプル光の光路上にバンドパスフィルタ72を移動させた場合、ビームスプリッタ73には、ガイドレーザビームが到達し得る。従って、コントローラ58により、ガイドレーザビームの位置、進行方向、ビーム幅及び波面の曲率が算出され得る。
As shown in FIG. 22B, when the driving
なお、転写光学系75及び79は、レーザビーム及びガイドレーザビームの波長に対して色収差を補正する機能を有するのが好ましい。例えば、転写光学系75及び79は、色消しレンズやその組合せであるのが好ましい。さらに、転写光学系75及び79は、原理的に色収差が少ない構成であることが好ましい。図では透過型光学素子であるが、例えば、転写光学系75及び79は、反射光学系であるのが好ましい。
他の点については、図8Aを参照しながら説明したものと同様でよい。
The transfer
Other points may be the same as those described with reference to FIG. 8A.
第1の例によれば、レーザビームとガイドレーザビームとを検出するために、同一のビームプロファイラ570及び590が用いられるので、高精度にレーザビームの進行方向とガイドレーザビームの進行方向とのずれが検出され得る。
According to the first example, since the
4.2.2 ビーム幅とスポット幅の検出
図23は、第2の実施形態に係るEUV光生成システムにおける第2のビームモニタ47又は第1のビームモニタ57の第2の例を概略的に示す。第2の例において、レーザビームとガイドレーザビームとを受光可能な第2のビームモニタ47又は第1のビームモニタ57は、バンドパスフィルタ71及び72を含んでもよい。
4.2.2 Detection of Beam Width and Spot Width FIG. 23 schematically illustrates a second example of the second beam monitor 47 or the first beam monitor 57 in the EUV light generation system according to the second embodiment. Show. In the second example, the second beam monitor 47 or the first beam monitor 57 capable of receiving the laser beam and the guide laser beam may include
バンドパスフィルタ71及び72は、駆動部78によって移動可能に構成されてもよい。駆動部78は、コントローラ48又は58によって制御されてもよい。バンドパスフィルタ71は、レーザ装置3から出力されたレーザビームを高い透過率で透過させ、他の波長の光を減衰させる又は遮断する光学フィルタでもよい。バンドパスフィルタ72は、ガイドレーザビームを高い透過率で透過させ、他の波長の光を減衰させる又は遮断する光学フィルタでもよい。
The band pass filters 71 and 72 may be configured to be movable by the
駆動部78がサンプル光の光路上にバンドパスフィルタ71を移動させた場合、ビームスプリッタ73には、レーザビームが到達し得る。従って、コントローラ58により、レーザビームの位置、進行方向、ビーム幅及び波面の曲率が算出され得る。
When the driving
駆動部78がサンプル光の光路上にバンドパスフィルタ72を移動させた場合、ビームスプリッタ73には、ガイドレーザビームが到達し得る。従って、コントローラ58により、ガイドレーザビームの位置、進行方向、ビーム幅及び波面の曲率が算出され得る。
When the driving
なお、集光光学系74及び転写光学系75は、レーザビーム及びガイドレーザビームの波長に対して色収差を補正する機能を有するのが好ましい。例えば、集光光学系74及び転写光学系75は、色消しレンズやその組合せであるのが好ましい。さらに、集光光学系74及び転写光学系75は原理的に色収差が少ない構成であることが好ましい。例えば、集光光学系74及び転写光学系75は、反射光学系であるのが好ましい。
他の点については、図9を参照しながら説明したものと同様でよい。
The condensing
Other points may be the same as those described with reference to FIG.
第2の例によれば、レーザビームとガイドレーザビームとを検出するために、同一のビームプロファイラ540及び570が用いられるので、高精度にレーザビームの進行方向とガイドレーザビームの進行方向とのずれが検出され得る。
According to the second example, since the
4.2.3 シャックハルトマン波面センサの使用
図24は、第2の実施形態に係るEUV光生成システムにおける第2のビームモニタ47又は第1のビームモニタ57の第3の例を概略的に示す。第3の例において、レーザビームとガイドレーザビームとを受光可能な第2のビームモニタ47又は第1のビームモニタ57は、バンドパスフィルタ71及び72を含んでもよい。また、シャックハルトマン波面センサ90において、マイクロレンズアレイ91の代わりに、多数のピンホールを有するスクリーン92が用いられてもよい。
4.2.3 Use of Shack-Hartmann Wavefront Sensor FIG. 24 schematically shows a third example of the second beam monitor 47 or the first beam monitor 57 in the EUV light generation system according to the second embodiment. . In the third example, the second beam monitor 47 or the first beam monitor 57 that can receive the laser beam and the guide laser beam may include
バンドパスフィルタ71及び72は、駆動部78によって移動可能に構成されてもよい。駆動部78は、コントローラ48又は58によって制御されてもよい。バンドパスフィルタ71は、レーザ装置3から出力されたレーザビームを高い透過率で透過させ、他の波長の光を減衰させる又は遮断する光学フィルタでもよい。バンドパスフィルタ72は、ガイドレーザビームを高い透過率で透過させ、他の波長の光を減衰させる又は遮断する光学フィルタでもよい。
The band pass filters 71 and 72 may be configured to be movable by the
駆動部78がサンプル光の光路上にバンドパスフィルタ71を移動させた場合、シャックハルトマン波面センサ90には、レーザビームが到達し得る。従って、コントローラ58により、レーザビームの位置、進行方向、ビーム幅及び波面の曲率が算出され得る。
When the
駆動部78がサンプル光の光路上にバンドパスフィルタ72を移動させた場合、シャックハルトマン波面センサ90には、ガイドレーザビームが到達し得る。従って、コントローラ58により、ガイドレーザビームの位置、進行方向、ビーム幅及び波面の曲率が算出され得る。
他の点については、図11Aを参照しながら説明したものと同様でよい。
When the driving
Other points may be the same as those described with reference to FIG. 11A.
第3の例によれば、レーザビームとガイドレーザビームとを検出するために、同一のシャックハルトマン波面センサ90が用いられるので、高精度にレーザビームの進行方向とガイドレーザビームの進行方向とのずれが検出され得る。
According to the third example, since the same Shack-
4.3 動作
以上の構成を有する第2の実施形態において、コントローラ58は、第1のビームモニタ57にガイドレーザビームを受光させて、そのビーム幅及び波面に関するパラメータを算出し、第1及び第2の波面調節器81及び82を制御してもよい。コントローラ58は、図5、図6A、図6B、図7A及び図7Bのフローチャートに示す動作と同様に動作してもよい。なお、図5、図6A及び図7Aにおけるレーザビームを、ガイドレーザビームと読み替えてもよい。
4.3 Operation In the second embodiment having the above-described configuration, the
また、図6Aに示す第1の波面調節器を制御する処理において、以下の2つのステップを加えてもよい。サブルーチンのスタート直後、ガイドレーザビームを透過させるバンドパスフィルタ72をサンプル光の光路に配置するステップを加えてもよい。次に、ガイドレーザ装置40にガイドレーザビームを出力させるための制御信号をコントローラ48に送信するステップを加えてもよい。これらのステップの後に、S110〜S150の処理を行ってもよい。
In the process of controlling the first wavefront adjuster shown in FIG. 6A, the following two steps may be added. Immediately after the start of the subroutine, a step of arranging a
4.4 レーザ増幅器の配置
図25は、第2の実施形態に更にレーザ光増幅器を追加した変形例を概略的に示す。本変形例において、レーザ装置3は、マスターオシレータ300と増幅器301及び302とを含んでもよい。そして、レーザ光進行方向制御装置34の一部を構成するガイドレーザ装置40、レーザ光進行方向調節機構41及びレーザビーム結合器44の下流側に、さらにレーザビームを増幅するための増幅器303及び304が配置されてもよい。増幅器303及び304は、サブファブフロアに配置されてもよい。
4.4 Arrangement of Laser Amplifier FIG. 25 schematically shows a modification in which a laser optical amplifier is further added to the second embodiment. In this modification, the
マスターオシレータ300は、ターゲットをプラズマ化するためのレーザビームの種光を出力するよう構成されてもよい。増幅器301は、マスターオシレータ300から出力された種光を増幅し、増幅器302は、増幅器301において増幅されて増幅器301から出力されたレーザビームを、さらに増幅してもよい。
The
レーザ光進行方向調節機構41は、増幅器302から出力されたレーザビームの進行方向を調節してもよい。ガイドレーザ装置40は、ガイドレーザビームを出力するよう構成されてもよい。レーザビーム結合器44は、増幅器302から出力され、レーザ光進行方向調節機構41を通過したレーザビームの進行方向と、ガイドレーザ装置40から出力されたガイドレーザビームの進行方向とを実質的に一致させてもよい。
The laser beam traveling direction adjusting mechanism 41 may adjust the traveling direction of the laser beam output from the
増幅器303は、レーザビーム結合器44において進行方向を一致させられたレーザビーム及びガイドレーザビームのうち、少なくともレーザビームを増幅してもよい。増幅器304は、増幅器303から出力されたレーザビーム及びガイドレーザビームのうち、少なくともレーザビームをさらに増幅してもよい。増幅器304から出力されたレーザビーム及びガイドレーザビームは、図21を参照しながら説明したようにビームサンプラ46によって一部が反射されて光検出部45に入射してもよい。
The
EUV光生成システムにおいては、所望のエネルギーを有するEUV光を出力するために、高いエネルギーを有するレーザビームをターゲットに照射する場合がある。レーザビームのエネルギーが高くなると、レーザビームの光路に配置される光学素子が熱負荷によって変形し、レーザビームの進行方向が変化し得る。特に、複数の増幅器が用いられる場合、レーザビームのエネルギーが下流側の増幅器の出力部では高くなる。このため、より下流側の増幅器の出力部においてほど、レーザビームの波面の変化が大きくなり得る。 In an EUV light generation system, a target may be irradiated with a laser beam having a high energy in order to output EUV light having a desired energy. When the energy of the laser beam increases, the optical element disposed in the optical path of the laser beam may be deformed by a thermal load, and the traveling direction of the laser beam may change. In particular, when a plurality of amplifiers are used, the energy of the laser beam becomes high at the output portion of the downstream amplifier. For this reason, the change in the wavefront of the laser beam can be greater at the output of the amplifier on the downstream side.
図25に示す構成によれば、複数の増幅器の間にレーザビーム結合器44を配置することにより、熱負荷によるレーザビーム結合器44の変形に伴う波面の変化が小さい段階で、レーザビームの進行方向とガイドレーザビームの進行方向とを一致させ得る。従って、レーザビームの波面とガイドレーザビームの波面との相違が低減され、ガイドレーザビームの波面に基づいて、レーザビームの波面を精度よく調節し得る。
According to the configuration shown in FIG. 25, by arranging the
また、後述の第3〜第5の実施形態のようにレーザビームの進行方向とガイドレーザビームの進行方向とを一致させる前の光路に両者の波面のずれを低減するための波面調節器を配置する場合には、波面調節器の制御量を小さくすることができる。波面調節器の制御量を小さくできれば、波面調節器をより高速で、より高頻度で稼動させ得る。この結果、レーザビームの波面とガイドレーザビームの波面とのずれを小さい状態で安定化させることができる。また、後述の第3〜第5の実施形態においても図25に示す構成を採用してもよい。 Further, as in the third to fifth embodiments to be described later, a wavefront adjuster for reducing the deviation of the wavefronts of the two in the optical path before matching the traveling direction of the laser beam and the traveling direction of the guide laser beam is arranged. In this case, the control amount of the wavefront adjuster can be reduced. If the control amount of the wavefront adjuster can be reduced, the wavefront adjuster can be operated at higher speed and more frequently. As a result, the deviation between the wavefront of the laser beam and the wavefront of the guide laser beam can be stabilized in a small state. The configuration shown in FIG. 25 may also be adopted in third to fifth embodiments described later.
5.ガイドレーザビームの波面をレーザビームの波面に一致させるEUV光生成システム(第3の実施形態)
5.1 構成
図26は、第3の実施形態に係るEUV光生成システムの一部断面図である。第3の実施形態に係るEUV光生成システムは、サブファブフロアにおいて、ガイドレーザ装置40とレーザビーム結合器44との間に、ガイドレーザビーム波面調節器84を含んでもよい。ガイドレーザビーム波面調節器84の構成は、第1又は第2の波面調節器81又は82の構成と同様でよい。
5. EUV light generation system that matches the wavefront of the guide laser beam with the wavefront of the laser beam (third embodiment)
5.1 Configuration FIG. 26 is a partial cross-sectional view of an EUV light generation system according to the third embodiment. The EUV light generation system according to the third embodiment may include a guide laser
第3の実施形態において、光検出部45は、図22A、図22B、図23及び図24を参照しながら説明したようなバンドパスフィルタ71及び72と、これらを切り替えて光路に配置する駆動部78とを含んでもよい。光検出部45は、レーザビーム及びガイドレーザビームの波面に関するパラメータを算出するための検出値を出力してもよい。コントローラ48は、光検出部45から出力された検出値に基づいて、レーザビーム及びガイドレーザビームの波面に関するパラメータを算出してもよい。波面に関するパラメータを算出する方法は、第1及び第2の実施形態において説明した方法と同様でよい。コントローラ48は、レーザビーム及びガイドレーザビームの波面に関するパラメータの差が小さくなるように、ガイドレーザビーム波面調節器84を制御してもよい。
他の点については、第2の実施形態と同様でよい。
In the third embodiment, the
About another point, it may be the same as that of 2nd Embodiment.
第3の実施形態によれば、光検出部45におけるレーザビーム及びガイドレーザビームの各波面に関する各パラメータの差を小さくし得る。従って、光検出部55におけるガイドレーザビームの波面に関するパラメータに基づいて第1又は第2の波面調節器81又は82を制御すれば、光検出部55におけるレーザビームの波面を制御の初期から精度よく制御し得る。これにより、チャンバ内でターゲット物質に照射されるレーザビームの集光径や集光位置を、レーザ装置3からのレーザ光出力開始後、短時間で安定化し得る。
According to the third embodiment, it is possible to reduce the difference between the parameters regarding the wavefronts of the laser beam and the guide laser beam in the
5.2 動作
図27は、第3の実施形態におけるコントローラの動作を示すフローチャートである。コントローラ48は、以下の処理により、レーザ装置3から出力されたレーザビームと、ガイドレーザ装置40から出力されたガイドレーザビームの各波面に関する各パラメータの相違を低減するために、ガイドレーザビーム波面調節器84を制御してもよい。
5.2 Operation FIG. 27 is a flowchart showing the operation of the controller in the third embodiment. The
まず、コントローラ48は、ガイドレーザ装置40に制御信号を送信し、ガイドレーザビームの出力を開始させてもよい(S401)。次に、コントローラ48は、ガイドレーザビームの検出信号を第2のビームモニタ47から受信してもよい(S402)。コントローラ48は、検出信号に基づいてガイドレーザビームの波面に関するパラメータWgを算出して記憶部に記憶させてもよい(S403)。
First, the
次に、コントローラ48は、EUV光生成制御装置5から出力される信号を受信し、レーザ装置3からレーザビームが出力されたか否かを判定してもよい(S404)。レーザビームが出力されていない場合(S404:NO)、上述のS402に戻ってガイドレーザビームを検出してもよい。
Next, the
レーザビームが出力された場合(S404:YES)、コントローラ48は、レーザビームの検出信号を第2のビームモニタ47から受信してもよい(S405)。コントローラ48は、検出信号に基づいてレーザビームの波面に関するパラメータWdを算出して記憶部に記憶させてもよい(S406)。
When the laser beam is output (S404: YES), the
次に、コントローラ48は、ガイドレーザビームの波面に関するパラメータWgとレーザビームの波面に関するパラメータWとの差ΔWdgを、以下の式により算出してもよい(S407)。
ΔWdg=Wd−Wg
Next, the
ΔWdg = Wd−Wg
次に、コントローラ48は、波面に関するパラメータの差ΔWdgの絶対値|ΔWdg|が、所定の閾値ΔWdg1以下であるか否かを判定してもよい(S408)。
Next, the
S408において、絶対値|ΔWdg|が、閾値ΔWdg1以下である場合(S408:YES)、処理をS409に進めてもよい。S409において、コントローラ48は、ΔWdgを0に近づけるために、ガイドレーザビーム波面調節器84に制御信号を送信してもよい。次に、コントローラ48は、EUV光生成制御装置5から信号を受信することにより、本フローチャートによる制御を中止するか否かを判定してもよい(S410)。EUV光生成制御装置5から制御中止を示す信号を受信した場合(S410:YES)、処理を中止してもよい。制御中止を示す信号を受信していない場合(S410:NO)、上述のS402に戻ってガイドレーザビームを検出してもよい。
In S408, when the absolute value | ΔWdg | is equal to or less than the threshold value ΔWdg1 (S408: YES), the process may be advanced to S409. In S409, the
S408において、絶対値|ΔWdg|が、閾値ΔWdg1を超えている場合(S408:NO)、処理をS411に進めてもよい。S411において、コントローラ48は、EUV光生成制御装置5にアライメント異常を示す信号を送信してもよい。次に、S409と同様に、コントローラ48は、ΔWdgを0に近づけるために、ガイドレーザビーム波面調節器84に制御信号を送信してもよい(S412)。その後、上述のS402に戻ってガイドレーザビームを検出してもよい。なお、上記アライメント異常を示す信号を受信したEUV光生成制御装置5は、ターゲット供給装置26からのターゲット供給を止める等の様々な処理を実施してもよい。
If the absolute value | ΔWdg | exceeds the threshold value ΔWdg1 in S408 (S408: NO), the process may proceed to S411. In S411, the
6.レーザビームの波面をガイドレーザビームの波面に一致させるEUV光生成システム(第4の実施形態)
図28は、第4の実施形態に係るEUV光生成システムの一部断面図である。第4の実施形態に係るEUV光生成システムは、サブファブフロアにおいて、レーザ装置3の出力レーザ光の光路に、第3の波面調節器83を含んでもよい。第3の波面調節器83の構成は、第1又は第2の波面調節器81又は82の構成と同様でよい。
6). EUV light generation system that matches the wavefront of the laser beam with the wavefront of the guide laser beam (fourth embodiment)
FIG. 28 is a partial cross-sectional view of an EUV light generation system according to the fourth embodiment. The EUV light generation system according to the fourth embodiment may include a
第4の実施形態において、光検出部45は、図22A、図22B、図23及び図24を参照しながら説明したようなバンドパスフィルタ71及び72と、これらを切り替えて光路に配置する駆動部78とを含んでもよい。光検出部45は、レーザビーム及びガイドレーザビームの各波面に関する各パラメータを算出するための検出値を出力してもよい。コントローラ48は、光検出部45から出力された検出値に基づいて、レーザビーム及びガイドレーザビームの波面に関するパラメータを算出してもよい。波面に関するパラメータを算出する方法は、第1及び第2の実施形態において説明した方法と同様でよい。コントローラ48は、レーザビーム及びガイドレーザビームの各波面に関する各パラメータの差が小さくなるように、第3の波面調節器83を制御してもよい。
他の点については、第2の実施形態と同様でよい。
In the fourth embodiment, the
About another point, it may be the same as that of 2nd Embodiment.
第4の実施形態によれば、光検出部45におけるレーザビーム及びガイドレーザビームの各波面に関する各パラメータの差を小さくし得る。従って、光検出部55におけるガイドレーザビームの波面に関するパラメータに基づいて第1又は第2の波面調節器81又は82を制御すれば、光検出部55におけるレーザビームの波面を制御の初期から精度よく制御し得る。これにより、チャンバ内でターゲット物質に照射されるレーザビームの集光径や集光位置を、レーザ装置3からのレーザ光出力開始後、短時間で安定化し得る。
According to the fourth embodiment, it is possible to reduce the difference between the parameters regarding the wavefronts of the laser beam and the guide laser beam in the
第4の実施形態におけるコントローラ48の動作は、ガイドレーザビーム波面調節器84を制御する代わりに第3の波面調節器83を制御する他、第3の実施形態におけるコントローラ48の動作と同様でよい。
The operation of the
7.レーザビームの波面とガイドレーザビームの波面とを調節するEUV光生成システム(第5の実施形態)
図29は、第5の実施形態に係るEUV光生成システムの一部断面図である。第5の実施形態に係るEUV光生成システムは、サブファブフロアにおいて、ガイドレーザ装置40とレーザビーム結合器44との間のガイドレーザビームの光路に、ガイドレーザビーム波面調節器84を含んでもよい。さらに、第5の実施形態においては、第1の波面調節器81が、レーザ装置3の出力レーザビームの光路に配置されていてもよい。第1の波面調節器81及びガイドレーザビーム波面調節器84の構成は、第1の実施形態における第1及び第2の波面調節器81の構成と同様でよい。
7). EUV light generation system for adjusting the wavefront of a laser beam and the wavefront of a guide laser beam (fifth embodiment)
FIG. 29 is a partial cross-sectional view of an EUV light generation system according to the fifth embodiment. The EUV light generation system according to the fifth embodiment may include a guide laser
第5の実施形態において、光検出部45は、図22A、図22B、図23及び図24を参照しながら説明したようなバンドパスフィルタ71及び72と、これらを切り替えて光路に配置する駆動部78とを含んでもよい。光検出部45は、レーザビーム及びガイドレーザビームの波面に関するパラメータを算出するための検出値をコントローラ48に出力してもよい。
In the fifth embodiment, the
コントローラ48は、光検出部45から出力された検出値を、コントローラ58に送信してもよい。コントローラ48又は58は、光検出部45から出力された検出値に基づいて、レーザビーム及びガイドレーザビームの各波面に関する各パラメータを算出してもよい。コントローラ48は、レーザビーム及びガイドレーザビームの各波面に関する各パラメータを算出した場合には、これらのパラメータをコントローラ58に送信してもよい。
The
波面に関するパラメータを算出する方法は、第1及び第2の実施形態において説明した方法と同様でよい。 The method for calculating the parameter relating to the wavefront may be the same as the method described in the first and second embodiments.
コントローラ58は、レーザビーム及びガイドレーザビームの各波面に関する各パラメータの差が小さくなるように、ガイドレーザビーム波面調節器84を制御してもよい。ガイドレーザビーム波面調節器84の制御は、図27を参照しながら説明したものと同様でよい。
他の点については、第2の実施形態と同様でよい。
The
About another point, it may be the same as that of 2nd Embodiment.
第5の実施形態によれば、光検出部45におけるレーザビーム及びガイドレーザビームの波面に関するパラメータの差を小さくし得る。従って、光検出部55におけるガイドレーザビームの波面に関するパラメータに基づいて第1又は第2の波面調節器81又は82を制御すれば、光検出部55におけるレーザビームの波面を制御の初期から精度よく制御し得る。これにより、チャンバ内でターゲット物質に照射されるレーザビームの集光径や集光位置を、レーザ装置3からのレーザ光出力開始後、短時間で安定化し得る。
According to the fifth embodiment, it is possible to reduce the difference in parameters related to the wavefronts of the laser beam and the guide laser beam in the
8.プリパルスレーザが用いられるEUV光生成システム(第6の実施形態)
図30は、第6の実施形態に係るEUV光生成システムの一部断面図である。第6の実施形態においては、ターゲットにプリパルスレーザビームを照射してターゲットを拡散させ、この拡散したターゲットにメインパルスレーザビームを照射してターゲットをプラズマ化する方式が用いられてもよい。例えば、YAGレーザ装置から出力される波長1.06μmのレーザビームをプリパルスレーザビームとして用い、炭酸ガス(CO2)レーザ装置から出力される波長10.6μmのレーザビームをメインパルスレーザビームとして用いてもよい。
8). EUV light generation system using a pre-pulse laser (sixth embodiment)
FIG. 30 is a partial cross-sectional view of an EUV light generation system according to the sixth embodiment. In the sixth embodiment, a method may be used in which a target is irradiated with a prepulse laser beam to diffuse the target, and the diffused target is irradiated with a main pulse laser beam to convert the target into plasma. For example, a laser beam with a wavelength of 1.06 μm output from a YAG laser device is used as a prepulse laser beam, and a laser beam with a wavelength of 10.6 μm output from a carbon dioxide (CO 2 ) laser device is used as a main pulse laser beam. Also good.
ドロップレット状のターゲットの径やプリパルスレーザビームの光強度等の条件にもよるが、ターゲットにプリパルスレーザビームを照射すると、プリパルスレーザビームが照射されたターゲットの表面からプリプラズマが生成され得る。プリプラズマとは、ターゲットの内で、プリパルスレーザビームが照射された表面付近の部分がイオン又は中性粒子を含む蒸気になったものをいう。このようなプリプラズマが生成される現象を、レーザアブレーションともいう。 Although depending on conditions such as the diameter of the droplet target and the light intensity of the prepulse laser beam, preplasma can be generated from the surface of the target irradiated with the prepulse laser beam when the target is irradiated with the prepulse laser beam. Pre-plasma refers to a target in which a portion near the surface irradiated with a pre-pulse laser beam is vapor containing ions or neutral particles. Such a phenomenon that pre-plasma is generated is also called laser ablation.
あるいは、ターゲットにプリパルスレーザビームを照射すると、ターゲットが破壊され得る。破壊されたターゲットは、プリプラズマの噴出による反力等によって拡散し得る。 Alternatively, when the target is irradiated with a prepulse laser beam, the target can be destroyed. The destroyed target can be diffused by a reaction force caused by the ejection of the pre-plasma.
このように、ターゲットに対するプリパルスレーザビームの照射により生成されたプリプラズマ及び破壊されたターゲットの内の少なくとも一方を含むターゲットを、本明細書では拡散ターゲットと称する。 In this specification, the target including at least one of the pre-plasma generated by irradiation of the pre-pulse laser beam to the target and the destroyed target is referred to as a diffusion target in this specification.
プリパルスレーザビームの照射により生成された拡散ターゲットにメインパルスレーザビームを照射することにより、拡散ターゲットがプラズマ化し得る。この方式によれば、メインパルスレーザビームのみでターゲットをプラズマ化してEUV光を生成する方式よりも、高いエネルギーのEUV光の放出が期待される。 By irradiating the diffusion target generated by the irradiation with the pre-pulse laser beam with the main pulse laser beam, the diffusion target can be turned into plasma. According to this method, higher energy EUV light is expected to be emitted than a method of generating EUV light by converting the target into plasma using only the main pulse laser beam.
図30に示すように、レーザ装置3aと3bのいずれか一方がプリパルスレーザビームを出力するためのプリパルスレーザ装置であり、他方がメインパルスレーザビームを出力するためのメインパルスレーザ装置であってもよい。これらのレーザ装置はサブファブフロアに配置されてもよい。この実施形態ではレーザ装置3aがプリパルスレーザ装置であり、レーザ装置3bがメインパルスレーザ装置である場合を例に説明する。レーザ装置3aがメインパルスレーザ装置であり、レーザ装置3bがプリパルスレーザ装置である場合には、以下の説明においてプリパルスレーザ装置とメインパルスレーザ装置とを入れ替え得る。
As shown in FIG. 30, either one of the
サブファブフロアとクリーンルームフロアとにまたがる領域において、レーザ光進行方向制御装置34は、ビーム伝送器50aを含んでもよい。ビーム伝送器50aの構成及び動作は、第1の実施形態におけるビーム伝送器50の構成及び動作と同様でよい。クリーンルームフロアにおいて、レーザ光進行方向制御装置34は、高反射ミラー59aを含んでもよい。これらの構成要素は、プリパルスレーザ装置3aから出力されたプリパルスレーザビームの進行方向を制御するために設けられてもよく、これらの構成及び動作は、第1の実施形態において、レーザ装置3から出力されるレーザビームの進行方向を制御するために設けられる構成要素の構成及び動作と同様でよい。
In a region spanning the sub-fab floor and the clean room floor, the laser beam traveling
サブファブフロアとクリーンルームフロアとにまたがる領域において、レーザ光進行方向制御装置34は、ビーム伝送器50bを含んでもよい。ビーム伝送器50bの構成及び動作は、第1の実施形態におけるビーム伝送器50の構成及び動作と同様でよい。クリーンルームフロアにおいて、レーザ光進行方向制御装置34は、高反射ミラー59bを含んでもよい。これらの構成要素は、メインパルスレーザ装置3bから出力されたメインパルスレーザビームの進行方向を制御するために設けられてもよく、その構成及び動作は、第1の実施形態において、レーザ装置3から出力されるレーザビームの進行方向を制御するために設けられる構成要素の構成及び動作と同様でよい。
In a region spanning the sub-fab floor and the clean room floor, the laser beam traveling
高反射ミラー59aは、プリパルスレーザビームを高い反射率で反射してもよい。高反射ミラー59bは、メインパルスレーザビームを高い反射率で反射してもよい。高反射ミラー59aによって反射されたプリパルスレーザビームは、ビームスプリッタ56の第1の面(図中右側の面)に入射してもよい。高反射ミラー59bによって反射されたメインパルスレーザビームは、ビームスプリッタ56の第2の面(図中左側の面)に入射してもよい。
The
ビームスプリッタ56は、第1の面に入射したプリパルスレーザビームを高い反射率で高反射ミラー61に向けて反射してもよい。また、ビームスプリッタ56は、第1の面に入射したプリパルスレーザビームの一部を第1のビームモニタ57に向けて透過させてもよい。
The
また、ビームスプリッタ56は、第2の面に入射したメインパルスレーザビームを高い透過率で高反射ミラー61に向けて透過させてもよい。また、ビームスプリッタ56は、第2の面に入射したメインパルスレーザビームの一部を第1のビームモニタ57に向けて反射してもよい。
The
第1のビームモニタ57は、ビームスプリッタ56を透過したプリパルスレーザビームと、ビームスプリッタ56によって反射されたメインパルスレーザビームとに感度を持つ受光面を有してもよい。
The
ビームスプリッタ56は、プリパルスレーザビームの進行方向とメインパルスレーザビームの進行方向とを一致させるレーザビーム結合器として機能してもよい。このようなビームスプリッタ56の基板材料としては、ダイヤモンドが用いられてもよい。
The
高反射ミラー61は、ビームスプリッタ56によって反射されたプリパルスレーザビームと、ビームスプリッタ56を透過したメインパルスレーザビームとを高い反射率で反射してもよい。
The
プリパルスレーザビーム出射から予め定めた時間だけ経過後にメインパルスレーザビームが出射するように、各レーザ装置が制御されてもよい。高反射ミラー61によって順次反射されたプリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームは、ウインドウ66を高い透過率で透過してもよい。ウインドウ66を透過したプリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームは、平面ミラー62によって高い反射率で反射されてもよい。その後、平面ミラー62によって反射されたプリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームは、レーザ光集光ミラー220によって、それぞれプラズマ生成領域25に集光されてもよい。ターゲットにプリパルスレーザビームを照射することによって拡散ターゲットが生成され、その後、この拡散ターゲットにメインパルスレーザビームを照射することによって拡散ターゲットがプラズマ化し、このプラズマからEUV光が放射され得る。
他の点については、第1の実施形態と同様でよい。
Each laser device may be controlled so that the main pulse laser beam is emitted after a predetermined time has elapsed from the prepulse laser beam emission. The pre-pulse laser beam and the main pulse laser beam sequentially reflected by the
About another point, it may be the same as that of 1st Embodiment.
第6の実施形態によれば、ターゲットにプリパルスレーザビームを照射してから拡散ターゲットにメインパルスレーザビームを照射する場合においても、プリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームの集光径や集光位置を安定化し得る。 According to the sixth embodiment, even when the main pulse laser beam is irradiated to the diffusion target after the target is irradiated with the pre-pulse laser beam, the condensing diameters and condensing positions of the pre-pulse laser beam and the main pulse laser beam are set. Can be stabilized.
また、プリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームのそれぞれに進行方向を一致させられた第1及び第2のガイドレーザビームを出力し、ガイドレーザビームの波面を検出して波面調節器を制御してもよい。ガイドレーザビームを用いた各波面調節器の制御については、第2〜第5の実施形態と同様でよい。 Further, the first and second guide laser beams whose traveling directions are made to coincide with the pre-pulse laser beam and the main pulse laser beam are output, and the wavefront adjuster is controlled by detecting the wavefront of the guide laser beam. Good. Control of each wavefront tuner using a guide laser beam may be the same as in the second to fifth embodiments.
9.コントローラの構成
図31は、EUV光生成制御装置5、コントローラ48、コントローラ58等の各コントローラの概略構成を示すブロック図である。
上述した実施の形態における各コントローラは、コンピュータやプログラマブルコントローラ等汎用の制御機器によって構成されてもよい。たとえば、以下のように構成されてもよい。
9. Configuration of Controller FIG. 31 is a block diagram showing a schematic configuration of each controller such as the EUV
Each controller in the above-described embodiment may be configured by a general-purpose control device such as a computer or a programmable controller. For example, it may be configured as follows.
(構成)
コントローラは、処理部1000と、処理部1000に接続される、ストレージメモリ1005と、ユーザインターフェイス1010と、パラレルI/Oコントローラ1020と、シリアルI/Oコントローラ1030と、A/D、D/Aコンバータ1040とによって構成されてもよい。また、処理部1000は、CPU1001と、CPU1001に接続された、メモリ1002と、タイマー1003と、GPU1004とから構成されてもよい。
(Constitution)
The controller includes a
(動作)
処理部1000は、ストレージメモリ1005に記憶されたプログラムを読み出してもよい。また、処理部1000は、読み出したプログラムを実行したり、プログラムの実行に従ってストレージメモリ1005からデータを読み出したり、ストレージメモリ1005にデータを記憶させたりしてもよい。
(Operation)
The
パラレルI/Oコントローラ1020は、パラレルI/Oポートを介して通信可能な機器1021〜102xに接続されてもよい。パラレルI/Oコントローラ1020は、処理部1000がプログラムを実行する過程で行うパラレルI/Oポートを介した、デジタル信号による通信を制御してもよい。
The parallel I /
シリアルI/Oコントローラ1030は、シリアルI/Oポートを介して通信可能な機器1031〜103xに接続されてもよい。シリアルI/Oコントローラ1030は、処理部1000がプログラムを実行する過程で行うシリアルI/Oポートを介した、デジタル信号による通信を制御してもよい。
The serial I /
A/D、D/Aコンバータ1040は、アナログポートを介して通信可能な機器1041〜104xに接続されてもよい。A/D、D/Aコンバータ1040は、処理部1000がプログラムを実行する過程で行うアナログポートを介した、アナログ信号による通信を制御してもよい。
The A / D and D /
ユーザインターフェイス1010は、オペレータが処理部1000によるプログラムの実行過程を表示したり、オペレータによるプログラム実行の中止や割り込み処理を処理部1000に行わせたりするよう構成されてもよい。
The
処理部1000のCPU1001はプログラムの演算処理を行ってもよい。メモリ1002は、CPU1001がプログラムを実行する過程で、プログラムの一時記憶や、演算過程でのデータの一時記憶を行ってもよい。タイマー1003は、時刻や経過時間を計測し、プログラムの実行に従ってCPU1001に時刻や経過時間を出力してもよい。GPU1004は、処理部1000に画像データが入力された際、プログラムの実行に従って画像データを処理し、その結果をCPU1001に出力してもよい。
The
パラレルI/Oコントローラ1020に接続される、パラレルI/Oポートを介して通信可能な機器1021〜102xは、第2のビームモニタ47又は57、EUV光生成制御装置5、他のコントローラ等であってもよい。
シリアルI/Oコントローラ1030に接続される、シリアルI/Oポートを介して通信可能な機器1031〜103xは、ガイドレーザ装置40、レーザ光進行方向調節機構41、第2のビームモニタ47又は57、ビーム伝送器50、第1の波面調節器81、第2の波面調節器82、第3の波面調節器83、ガイドレーザビーム波面調節器84等であってもよい。
A/D、D/Aコンバータ1040に接続される、アナログポートを介して通信可能な機器1041〜104xは、温度センサ、圧力センサ、真空計等の各種センサであってもよい。
以上のように構成されることで、コントローラはフローチャートに示された動作を実現可能であってよい。
The
The
The
By being configured as described above, the controller may be able to realize the operations shown in the flowchart.
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。 The above description is intended to be illustrative only and not limiting. Thus, it will be apparent to one skilled in the art that modifications may be made to the embodiments of the present disclosure without departing from the scope of the appended claims.
本明細書及び添付の特許請求の範囲全体で使用される用語は、「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、本明細書及び添付の特許請求の範囲に記載される修飾句「1つの」は、「少なくとも1つ」又は「1又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。 Terms used throughout this specification and the appended claims should be construed as "non-limiting" terms. For example, the terms “include” or “included” should be interpreted as “not limited to those described as included”. The term “comprising” should be interpreted as “not limited to what is described as having”. Also, the modifier “one” in the specification and the appended claims should be interpreted to mean “at least one” or “one or more”.
1…EUV光生成装置、2…チャンバ、3…レーザ装置、3a…プリパルスレーザ装置、3b…メインパルスレーザ装置、4…ターゲットセンサ、5…EUV光生成制御装置、6…露光装置、9…設置機構、10…チャンバ基準部材、11…EUV光生成システム、21…ウインドウ、22…レーザ光集光ミラー、23…EUV集光ミラー、24…貫通孔、25…プラズマ生成領域、26…ターゲット供給装置、27…ターゲット、28…ターゲット回収部、29…接続部、31…レーザビーム、32…レーザビーム、33…レーザビーム、34…レーザ光進行方向制御装置、40…ガイドレーザ装置、41…レーザ光進行方向調節機構、42…高反射ミラー、43…高反射ミラー、44…レーザビーム結合器、45…光検出部、46…ビームサンプラ、47…第2のビームモニタ、48…コントローラ、50…ビーム伝送器、50a…ビーム伝送器、50b…ビーム伝送器、51…高反射ミラー、52…高反射ミラー、53…高反射ミラー、55…光検出部、56…ビームスプリッタ、57…第1のビームモニタ、58…コントローラ、59…高反射ミラー、59a…高反射ミラー、59b…高反射ミラー、60…ミラー収納容器、61…高反射ミラー、62…平面ミラー、66…ウインドウ、71…バンドパスフィルタ、72…バンドパスフィルタ、73…ビームスプリッタ、74…集光光学系、75…転写光学系、77…高反射ミラー、78…駆動部、79…転写光学系、81…第1の波面調節器、82…第2の波面調節器、83…第3の波面調節器、84…ガイドレーザビーム波面調節器、86…平面ミラー、87…デフォーマブルミラー、88…平面ミラー、90…シャックハルトマン波面センサ、91…マイクロレンズアレイ、92…スクリーン、93…カメラ、220…レーザ光集光ミラー、251…放射光、252…EUV光、291…壁、292…中間集光点、300…マスターオシレータ、301…増幅器、302…増幅器、303…増幅器、304…増幅器、310…筐体、320…エアサスペンション、421…ミラーホルダ、422…アクチュエータ部、431…ミラーホルダ、432…アクチュエータ部、500…光路管、511…ミラーホルダ、521…ミラーホルダ、522…アクチュエータ部、531…ミラーホルダ、532…アクチュエータ部、540…ビームプロファイラ、570…ビームプロファイラ、590…ビームプロファイラ、801…凸面ミラー、802…凹面ミラー、811…平面ミラー、812…平面ミラー、813…軸外放物面凹面ミラー、814…軸外放物面凹面ミラー、815…ミラー固定プレート、821…軸外放物面凸面ミラー、822…軸外放物面凹面ミラー、823…平面ミラー、824…平面ミラー、825…ミラー固定プレート、851…圧力容器、852…反射板、853…供給配管、854…排出配管、855…圧力調節器、871…基板、872…絶縁層、873…下電極、874…圧電性部材、875…上電極、876…反射層、1000…処理部、1001…CPU、1002…メモリ、1003…タイマー、1004…GPU、1005…ストレージメモリ、1010…ユーザインターフェイス、1020…パラレルI/Oコントローラ、1030…シリアルI/Oコントローラ、1040…A/D、D/Aコンバータ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記第1の波面調節器から出力されたレーザビームを伝送するように構成されたビーム伝送器と、
前記ビーム伝送器から出力されたレーザビームの波面を調節するように構成された第2の波面調節器と、
前記第2の波面調節器から出力されたレーザビームの一部を受光するように構成され、およびその受光した光の検出値を出力するように構成されたビームモニタと、
前記検出値を入力して前記第1及び第2の波面調節器を制御するように構成されたコントローラと、
を備えるレーザビーム制御装置。 A first wavefront adjuster configured to adjust a wavefront of a laser beam output from the laser device;
A beam transmitter configured to transmit a laser beam output from the first wavefront tuner;
A second wavefront adjuster configured to adjust the wavefront of the laser beam output from the beam transmitter;
A beam monitor configured to receive a portion of the laser beam output from the second wavefront tuner, and configured to output a detection value of the received light;
A controller configured to input the detection value and control the first and second wavefront tuners;
A laser beam control device comprising:
前記レーザ装置と前記第1の波面調節器との間に配置され、前記ガイドレーザビーム及び前記レーザビームの各進行方向を実質的に一致させるように構成されたレーザビーム結合器と、
をさらに備える、請求項1記載のレーザビーム制御装置。 A guide laser device for outputting a guide laser beam;
A laser beam combiner disposed between the laser device and the first wavefront tuner and configured to substantially match the traveling directions of the guide laser beam and the laser beam;
The laser beam control device according to claim 1, further comprising:
をさらに備え、
前記コントローラは、前記検出値を入力してさらに第3の波面調節器を制御するように構成された、
請求項2記載のレーザビーム制御装置。 A third wavefront adjuster installed between the guide laser device and the laser beam combiner and configured to adjust a wavefront of the guide laser beam;
The controller is configured to input the detection value and further control a third wavefront tuner.
The laser beam control apparatus according to claim 2.
前記レーザビーム結合器と前記第1の波面調節器との間に配置され、前記第1の波面調節器から出力されたレーザビームの一部を受光するように構成され、およびその受光した光の第2の検出値を出力するように構成された第2のビームモニタをさらに備え、
前記コントローラは、前記第2の検出値を入力して第3の波面調節器を制御するように構成された、
請求項2記載のレーザビーム制御装置。 A third wavefront adjuster installed between the guide laser device and the laser beam combiner and configured to adjust a wavefront of the guide laser beam;
The laser beam combiner is disposed between the laser beam combiner and the first wavefront adjuster, and is configured to receive a part of the laser beam output from the first wavefront adjuster. A second beam monitor configured to output a second detection value;
The controller is configured to control the third wavefront adjuster by inputting the second detection value;
The laser beam control apparatus according to claim 2.
前記第1の波面調節器と前記ビーム伝送器との間に配置され、前記ガイドレーザビーム及び前記レーザビームの各進行方向を実質的に一致させるように構成されたレーザビーム結合器と、
前記ガイドレーザ装置と前記レーザビーム結合器との間に配置され、前記ガイドレーザビームの波面を調節するように構成された波面調節器と、
をさらに備える、請求項1記載のレーザビーム制御装置。 A guide laser device configured to output a guide laser beam;
A laser beam combiner disposed between the first wavefront tuner and the beam transmitter and configured to substantially match the traveling directions of the guide laser beam and the laser beam;
A wavefront adjuster disposed between the guide laser device and the laser beam combiner and configured to adjust a wavefront of the guide laser beam;
The laser beam control device according to claim 1, further comprising:
前記第1の波面調節器から出力されたレーザビームを伝送するように構成されたビーム伝送器と、
前記ビーム伝送器から出力されたレーザビームの波面を調節するように構成された第2の波面調節器と、
前記第2の波面調節器から出力されたレーザビームの一部を受光するように構成され、およびその受光した光の検出値を出力するように構成されたビームモニタと、
前記検出値を入力して前記第1及び第2の波面調節器を制御するように構成されたコントローラとを備えるレーザビーム制御装置と、
前記レーザビーム制御装置から出力されるレーザビームを内部に導入する位置に入射口が設けられたチャンバと、
前記チャンバに設けられ、前記チャンバ内の所定の領域にターゲット物質を供給するターゲット供給部と、
前記レーザビームを前記所定の領域で集光させるレーザ集光光学系と、
を備える極端紫外光生成装置。 A first wavefront adjuster configured to adjust a wavefront of a laser beam output from the laser device;
A beam transmitter configured to transmit a laser beam output from the first wavefront tuner;
A second wavefront adjuster configured to adjust the wavefront of the laser beam output from the beam transmitter;
A beam monitor configured to receive a portion of the laser beam output from the second wavefront tuner, and configured to output a detection value of the received light;
A laser beam controller comprising: a controller configured to input the detection value and control the first and second wavefront tuners;
A chamber provided with an entrance at a position for introducing a laser beam output from the laser beam control device;
A target supply unit provided in the chamber for supplying a target material to a predetermined region in the chamber;
A laser condensing optical system for condensing the laser beam in the predetermined region;
An extreme ultraviolet light generator.
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